精耕電源系統保護 TE專家分享電源設計經典案例

　　PolyZen器件是一個聚合物增強型、精密的齊納二極管微組件。它包含了一個耦合至一個PPTC“熱敏開關”的低電阻、精密的齊納二極管，齊納二極管能夠和內部的PPTC過流保護元件起協同保護作用。PolyZen器件所具有的優點：首先，由于齊納二級管的存在，它能夠快速地幫助庇護下行電子元件不受瞬態過電壓的影響；其次，它通過PPTC動作切斷阻止過電壓和反向偏壓源對自身和電路的破壞。由于PPTC動作切斷的延遲性，使得PolyZen具有延時斷電保護功能，這可以防止由于電壓或電流毛刺尖峰等因素造成系統瞬態失電；另外，PPTC動作的模擬性決定PolyZen切斷電源瞬間的電流變化較為平緩，可以最大限度的減少由于電流劇烈變化造成的上行感應尖峰電壓；同時新型PolyZen器件具有單一的元件布局和最小的元件尺寸，也有助于幫助在手機對尺寸要求非常高的場合也能使用。PolyZen器件除了具有瞬態過電壓的保護性能之外，它還具有長時間過電壓的保護性能，過流保護性能，反向保護性能等。

　　TE公司的GDT氣體放電管可以并聯在電源線，電信線，信號線以及數據傳輸線等敏感設備的前端，以保護它們免受閃電和開關操作引起的瞬間浪涌電壓的破壞。正常情況下，氣體放電管并不會影響信號的正常工作，在過壓情況下，GDT可以切換到低阻狀態，使得浪涌能量被旁路到氣體放電管從未保護敏感設備。 電源工程師們都知道由于氣體放電管的續流問題，當電源線兩端電壓超過15V電壓時，不能直接并聯氣體放電管于電源線兩端，這種情況下可以將氣體放電管與壓敏電阻串聯后接入電路。由于氣體放電管的電阻較壓敏電阻大，所以輸入的電壓幾乎都分配在氣體放電管上，而壓敏電阻的壓降極小，所以平時工作時MOV不存在漏流。但當雷擊浪涌侵入時，因MOV的存在也不會使氣體放電管繼續工作，因此這樣即可避免產生工頻續流，又可以防止壓敏電阻因漏電流而自爆、老化，而且有保護器的殘壓低的優點。當然TE公司也在研發可以直接用于高壓（比如超過15V）系統的氣體放電管。

　　AC 2Pro器件如何有效保護LED照明燈？

　　TE公司也關注到LED的快速發展，該公司研發出來的AC 2Pro器件就是可以有效地幫助LED照明燈在內部過流、瞬態浪涌以及長時間過壓情況下的保護。AC 2Pro中的PPTC器件可以有效的實現LED電源管理系統過流保護，因為AC 2Pro中的PPTC 元件與電路串聯，因而無需額外的過電流保護，可幫助減少元件數目并優化LED燈驅動線路板空間。AC 2Pro中的MOV器件可以有效地實現瞬態浪涌保護，AC 2Pro可以實現8/20波形 2kV的雷擊浪涌。而且AC 2Pro通過特殊的架構集成可恢復PPTC器件和MOV器件，還能實現LED電源管理系統過熱以及失中線綜合保護。在LED交流電源發生零線丟失或者接觸不良時，這時候加在MOV上的電壓不再是220V，而是變成380V交流高壓，在這種情況下，電流會無限止上升，在MOV沒有保護的情況下，在MOV上面流過的能量很高，MOV極有可能損壞。然而TE的AC 2Pro器件便可以實現在零線丟失時保護MOV，由于AC 2Pro™中集成的PPTC元件可以快速的感知MOV的溫度，當MOV溫度上升時PPTC的電阻也上升，并且進入高電阻狀態以保護MOV。

　　AC 2Pro的創新集成配置提供了超越目前用于低電流應用以幫助防止熱失控的傳統方案的優勢，這些傳統方案包括使用帶保險絲的MOV，它們在熔斷后必須進行更換；將分離的PPTC器件和MOV器件相互緊挨放置在電路板上，這會導致熱不穩定性和不可靠性；或者使用熱保險絲與MOV相結合的一次性使用解決方案，在斷開后不可重置。然而，TE公司創新的帶有熱耦合組件的AC 2Pro是一個可恢復的器件，并且通過維持壓敏電阻表面溫度低于150ºC來提供穩定性。AC 2Pro器件可以幫助LED電源系統制造商滿足IEC60950和IEC60335標準，同時幫助電源系統在滿足IEC61000-4-5 標準規定的雷擊測試后仍能正常運行。

　　新能源汽車大勢所趨，TE MHP器件為電動汽車保駕護航

　　新能源汽車無疑會成為汽車將來的發展方向，TE也非常重視新能源汽車的發展。對于電動車市場而言，和傳統汽車相比，電力驅動以及控制系統是電動汽車的核心，也是區別于內燃機汽車的最大不同點。而最近美國純電動汽車制造商特斯拉的異軍突起，也引爆了全球電動汽車市場。

　　特斯拉所采用的電池就是一種鋰電池，而TE公司在電池保護領域有獨到的造詣，不僅在小功率的手機鋰離子電池有完善的保護方案，而且針對電動汽車的高電壓大電流鋰離子電池也研發出來了MHP產品。這款MHP器件解決了市場上對高性價比電路保護器件的需求，可以取代或幫助減少在一些復雜IC/MOSFET電池保護設計中使用的場效應放電管和附屬的散熱器的數量。

　　這款新型混合保護器件將雙金屬保護器與PPTC器件并聯，提供了可復位過流保護，同時利用PPTC元件的低阻抗來幫助抑制雙金屬保護器在高電流下產生的電弧。在正常工作過程中，由于接觸電阻非常低，所以大部分電流將通過雙金屬片。當電池故障情況發生時比如過流情況下，電池電路中將產生很高的電流，這導致雙金屬片觸點打開，這時電流會通過與雙金屬片并聯的PPTC，使得PPTC的電阻迅速上升，同時PPTC溫度也會上升對雙金屬片進行加熱，使其保持在打開狀態。直到故障消除以后，MHP器件又可以恢復正常工作狀態。

　　TE電路保護部研制出的可回流焊熱保護器件（RTP）同樣可以用于電動汽車的保護。這款二級保護器件是與與汽車功率電子設計師合作開發而成的，