PPTC保護器件技術在汽車電子的應用

在這種應用中，會存在一定程度的熱延遲現(xiàn)象，所以這一保護方案無法保護大電流部件以及部件在毫秒級的時間內(nèi)就發(fā)生故障的電源器件。但是，對于絕大多數(shù)的過負載狀態(tài)，這種配置均可以對電源器件提供保護。


電機失速保護
　　
運動機械均有可能出現(xiàn)堵塞或斷裂故障，并可導致電機失速。在電機失速時繼續(xù)供給電源會導致電機的損壞和/或驅動裝置的損毀。將PolySwitch器件與電機驅動器串聯(lián)起來后，可以保護電機和驅動電子電路，防止在失速或負載過大的狀態(tài)下系統(tǒng)發(fā)生故障。在故障清除后(而且電源斷開后)，系統(tǒng)可以重新開始正常的運行，無需進行維護或更換部件。多年以來，PolySwitch器件一直是汽車工業(yè)中最為常用的保護車座、車窗和其它電機的方案。在這些應用中，使用PolySwitch器件要求考慮串聯(lián)電阻的阻值和器件的最大保持電流額定值。室溫下的最大工作電流為，16V下為15A，30V下為9A。


在這些應用中，當這些系統(tǒng)由于過電流或過熱狀態(tài)而導致外部故障時，PolySwitch器件能夠允許電機驅動和控制器系統(tǒng)繼續(xù)運行。其優(yōu)點在于提供了一種功能強大和可靠的產(chǎn)品，在其它部件出現(xiàn)故障時可以保護系統(tǒng)。
　　
汽車IEEE1394網(wǎng)絡中的PolySwitch器件應用
　　
在汽車工業(yè)中，家庭生活方式與汽車日益緊密的聯(lián)系方興未艾。采用由美國汽車多媒體接口協(xié)會(AMI-C)制訂的標準化全球接口，就能方便地與各種消費電子設備相連，并為這些設備的快速安裝提供便利。在消費電子業(yè)界稱為IEEE1394串行總線的網(wǎng)絡，在設計時以多媒體內(nèi)容的傳輸為目標。這一針對汽車工業(yè)的附加標準被稱為IDB-1394，由“1394聯(lián)合汽車產(chǎn)業(yè)集團”制訂。
　　
IDB-1394設計用于高速多媒體應用，即在車內(nèi)快速傳輸大量的信息。這項開放式的標準允許便攜式的電子設備與車載網(wǎng)絡之間進行連接和互動操作，為兩者建立了溝通渠道。
　　
電源接口需要提供過電流保護，而現(xiàn)有的汽車體系所使用的電源標準是在多年以前頒布的。由于用戶便利端口(CCP)用于傳輸信號和供電，所以必須對它進行保護，以防止由于各種故障，例如接觸不良的電纜或接頭插入到商品時，發(fā)生短路或造成下行設備的損壞。這種情況有可能經(jīng)常發(fā)生，所以中央控制面板的短路保護必須有效而可靠。
　　
應用綜述
　　
如圖所示，車載網(wǎng)絡的架構可分為內(nèi)嵌式網(wǎng)絡和用戶便利端口(CCP)。目前的技術規(guī)格將內(nèi)嵌式塑料光纖(POF)車載網(wǎng)絡定義為與現(xiàn)有的MOST(媒體定向系統(tǒng)傳輸)技術相似的規(guī)格。但是，前者的架構更加穩(wěn)固、能夠提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，并且更易于實現(xiàn)。這個網(wǎng)絡能夠連接各種電子設備，例如DVD播放機、視頻顯示屏、導航系統(tǒng)、收音機接收設備、通訊設備，如無線電話或應急自動遠程通信及信息處理技術術語，以及其它的多媒體應用。


這套視頻-音頻網(wǎng)絡包括一個用戶便利端口(CCP)，可供乘客將自己的CD機、游戲機和其它應用1394總線的設備和外設連接到網(wǎng)絡中，所配電纜通用于家中和車上。
　　
電路保護要求
　　
在熱插拔汽車環(huán)境中，由于客戶經(jīng)常要在電源接口上連接和斷開各種外設，所以明顯存在發(fā)生短路損壞的潛在危險。電源接口要求具備過電流保護的功能，而現(xiàn)有的應用于當前汽車系統(tǒng)中的電源標準是多年以前制訂的。由于用戶便利接口用于傳輸信號和供電，所以必須對它進行保護，以防止由于各種故障，例如接觸不良的電纜或接頭插入接口時，發(fā)生短路或造成下行設備的損壞。這種情況有可能經(jīng)常發(fā)生，所以中央控制面板的短路保護必須有效而可靠，而且最好是能夠復位的。
　　
電流限制可以通過使用電阻、保險絲、開關或聚合物正溫度系數(shù)(PPTC)器件來實現(xiàn)。目前很少采用電阻保護方案，因為它會在正常電流狀態(tài)下產(chǎn)生過大的電壓降。有可能采用一次性保險絲方案，但是這種保護易于損壞，而且必須在發(fā)生故障后予以更換。雙金屬開關的局限性在于它存在反復接通，并有可能導致觸點熔連故障。在很多汽車應用中，最好的保護方案為聚合物正溫度系數(shù)(PPTC)器件，這種器件在正常工作狀態(tài)下呈現(xiàn)低阻抗，而在發(fā)生故障時呈現(xiàn)高阻抗。
　　
PolySwitch型聚合物正溫度系數(shù)器件廣泛用于IEEE1394應用，經(jīng)常為計算機、外設和便攜式電子設備提供可復位式電路保護。在汽車多媒體應用中，這種器件常用于為GPS定位設備、CD換片機、音響和其它電子外設的輸入輸出接口提供電路保護。

保護GPS(全球定位系統(tǒng))部件、CD換片機、立體聲音響和其它連接到汽車網(wǎng)絡中的電子外設：


上圖：PolySwitch器件可幫助電路設計師滿足電路設計的安全需求，并為連接到車載網(wǎng)絡中的電源接口、遠程電氣通訊設備和便攜式設備提供電路保護