時代浪潮下的新型電路保護元器件

作者 / 聞小編 毛爍 《電子產(chǎn)品世界》記者

摘要：國內(nèi)外電子廠商TDK和力特介紹了新型電路保護元器件。

新型熱保護型壓敏電阻

　　隨著人們生活水平的提高及工業(yè)自動化、智能化的發(fā)展，對電子產(chǎn)品的安全和質(zhì)量要求更為苛刻，因此電子產(chǎn)品需要在合適的部位采用必要的電路保護元器件，以保護電子電路中的元器件在受到過壓、過流、浪涌、電磁干擾等情況下不受損壞。而電子產(chǎn)品日益多樣化，功能復雜化及小型化發(fā)展，所應用的電路保護元器件亦是由原來的單一發(fā)展到今天的種類繁多，功能各異、集成和小型化。

　　TDK公司提供各類的過壓、過流、浪涌及電磁干擾的電子元器件，以滿足客戶的日新月異的需求，并提供對應的技術(shù)支持。

　　TDK公司近期推出的全新的緊湊型NT14和NT20系列熱熔絲保護型壓敏電阻，進一步擴展了愛普科斯 (EPCOS) ThermoFuseTM產(chǎn)品家族。新的ThermoFuseTM元件占有空間小，可滿足時下電路板的布局要求。其中NT14系列(圓片直徑為14mm)設計用于吸收在130 VRMS至680 VRMS額定電壓下持續(xù)8/20μs，最高達6 kA的浪涌電流脈沖，而NT20系列(圓片直徑為20mm)可吸收在130 VRMS至750 VRMS額定電壓下持續(xù)8/20μs，最高達10 kA的浪涌電流脈沖。NT14和NT20系列壓敏電阻2ms方波最大能量吸收能力分別高達220 J和480 J，且兩個系列均提供2引腳和3引腳類型，其中第3個引腳可用作熔絲是否熔斷監(jiān)控。

　　ThermoFuseTM熱保護型壓敏電阻是一種特別設計的圓形引線壓敏電阻，與熱耦合熔絲串聯(lián)，具有更高的安全特性。一旦此壓敏電阻過熱，則熱熔絲(已獲得專利保護)就會斷開，從而將壓敏電阻與電網(wǎng)隔離，實現(xiàn)無與倫比的可靠性。如此可防止PCB板或壓敏電阻附近部件發(fā)生任何潛在的損壞，提高被保護設備的可靠性。由于采用了絕緣和阻燃環(huán)氧樹脂涂層，ThermoFuseTM NT系列產(chǎn)品阻燃等級達UL 94 V-0，并獲得UL1449(第四版)4CA認證。

　　憑借緊湊的尺寸以及在寬電壓范圍內(nèi)卓越的浪涌電流能力，NT系列壓敏電阻廣泛適用于各種，如照明電源、家用電器、電源、太陽能裝置的變頻器、驅(qū)動器的變頻器以及智能儀表等。此外，它們也可用于電氣接線和電氣設備的一般保護。

針對汽車電子的保護產(chǎn)品

　　Littelfuse是一家專業(yè)生產(chǎn)保護器件、功率控制以及傳感器產(chǎn)品的公司，針對傳統(tǒng)汽車電子和新能源車市場，提供的專業(yè)產(chǎn)品很多，包括Fuse(保險絲)、功率TVS二極管、半導體ESD保護器件、PPTC以及高分子ESD保護器件等。Littelfuse公司所有的工廠都通過IATF16949認證，為汽車電子提供的解決方案都為AEC-Q認證器件，產(chǎn)品都能提供PPAP文件，并且有一整套完整的客戶服務和質(zhì)量體系，為中國的汽車電子發(fā)展保駕護航。值得一提的是Littelfuse公司還是AEC-Q委員會的成員。下面來簡單闡述一下Littelfuse在汽車電子領域的新產(chǎn)品和新技術(shù)。

　　針對汽車電子市場的Fuse產(chǎn)品，原先AEC-Q200沒有Fuse的描述，Littelfuse提交了Fuse測試規(guī)范給AEC委員會審核，目前已經(jīng)推出了一系列兼容AEC-Q200測試標準的中低壓CCF Fuse，這些Fuse尤其適合于電動汽車市場的BMS 采樣均衡線的過流保護，型號有440A、441A、437A、438A、501A 等。除此之外，針對電動汽車OBC/DCDC/PDU的應用，Littelfuse推出了一整套過流保護解決方案。保險絲額定電流為15A~50A，交流額定電壓為250V~305V，直流額定電壓450V，可以滿足不同功率車載充電機的設計需求。針對OBC上不同的布局要求和器件安裝要求，可以提供相應的不同尺寸的保險絲，安裝方式有插件式安裝和螺栓式安裝。這些保險絲都采用了新的熔絲結(jié)構(gòu)設計和新的滅弧材料選擇，不僅使保險絲的防爆能力達到了10000A，而且大大提升了保險絲的可靠性，產(chǎn)品通過了Littelfuse全套可靠性測試項目，包括1000次冷熱沖擊，1000小時高溫壽命測試，高頻振動，極限溫度下電器性能測試等，產(chǎn)品在-40 ℃到125 ℃溫度范圍內(nèi)長期工作可靠性非常高。制造工藝方面，對關(guān)鍵制造工序采用了防呆設計，對關(guān)鍵參數(shù)進行Cpk、SPC控制，保證了每一顆出廠保險絲的質(zhì)量、性能和可靠性，Littelfuse推出的這些車規(guī)級產(chǎn)品將會是OBC設計工程師過流保護方案的一個非常好的選擇。

　　Littelfuse是全球最大TVS二極管供應商，針對汽車電子市場，提供了從200W到7000W的各種功率等級車規(guī)TVS二極管，Littelfuse在TVS二極管上面的長期技術(shù)積累，使其產(chǎn)品能夠輕松滿足汽車應用的苛刻要求，比如ISO16750-2/ISO7637-2標準上定義的各種測試要求，SLD8S系列7000W TVS二極管更是專門為汽車電子客戶提供的拋負載保護解決方案，可以通過最嚴苛的load dump 5a波形。尤其Littelfuse在收購安森美半導體的TVS二極管產(chǎn)品線后，其在汽車電子大客戶上有了更加多的成熟應用。為了給客戶提供更加多樣性的TVS選擇，Littelfuse今后還會推出5000W和6000W的車規(guī)級TVS。由于電動汽車的母線電壓從傳統(tǒng)的12V和24V轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏?，Littelfuse也順勢推出Vbr電壓高達650V的600W TPSMB系列新產(chǎn)品，尤其適用于電動汽車的MCU電驅(qū)IGBT有源嵌位保護和HID車燈保護。

　　針對汽車電子的半導體ESD靜電保護產(chǎn)品，Littelfuse的技術(shù)在于把高浪涌能力、低鉗位電壓、超低電容這ESD保護的三大關(guān)鍵參數(shù)綜合考慮在一起，為汽車電子提供最佳的解決方案。由于IC和半導體工藝的小型化，使得電子系統(tǒng)和元器件對ESD越來越敏感，以及小尺寸大功率要求，不斷提高的數(shù)據(jù)速率，單個系統(tǒng)芯片上的功能集成，數(shù)據(jù)和電源接口的組合，這些都會導致瞬態(tài)電壓損壞的風險更高。每個因素對ESD和浪涌保護提出了不同的要求，并且一些應用需要考慮所有因素的組合，Littelfuse的半導體ESD靜電保護產(chǎn)品就是考慮上述因素的解決方案。Littelfuse為汽車電子ESD防護推出的新產(chǎn)品很多，比如AQ系列大部分新產(chǎn)品主要優(yōu)勢在于用SOD882和DFN等小封裝，提供高達30kV的接觸放電，較高的浪涌保護能力，適合于汽車電子所有的接口保護。AQ24CANFD-02HTG和AQ24C-01FTG是針對汽車電子最常用的CAN和LIN總線保護，還得到了全球幾家主要汽車OEM的許可使用。

　　參考文獻：

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　　[2] Pytlik P. USB 3.0電路保護[J],電子產(chǎn)品世界，2013(6);62~64

　　本文來源于《電子產(chǎn)品世界》2018年第12期第21頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。