新一代汽車的電路保護方案

越來越多的傳統機械功能正在升級到電子應用，如電動助力轉向和電子停車系統。這些大功率、高溫度應用對功率電子系統提出了更高的要求，當powerFET、電容、電阻或IC等功率器件由于長期暴露在苛刻環境下而發生故障時，有可能產生嚴重的熱問題。

提高功率器件性能、使用散熱更均勻的設計技術、采用新的散熱材料是目前已經提出的用于增強熱管理性能的一些解決方案。不過，設計工程師仍在很大程度上依賴二級保護來阻止因功率器件故障或腐蝕導致過熱而產生的熱失控。

最常用的方法是使用熱熔絲/熱切斷(TCO)或熱開關。這些器件都能向設計工程師提供交流和直流應用中寬泛和特定的溫度激活特性，但在電路板組裝過程中存在一些問題。因為越來越多的PCB只使用表面貼裝器件(SMD)，而使用通孔器件需要專門的安裝過程，進而帶來額外的成本和復雜性。此外，標準器件可能無法提供汽車應用所需的耐用性和可靠性。而能夠用于汽車環境的器件經過了完整的測試，以滿足嚴格的沖擊和振動規范要求，并提供合適的直流額定值。

泰科電子最近推出了一款適用于汽車應用的回流熱保護(RTP)器件，這是一種可以切斷電流的二級保護器件，有助于防止因功率器件故障和PCB走線過熱而出現的損害。這種解決方案通常消除了對厚重散熱器、冗余FET和繼電器的需求。而這些需求廣泛地存在于電子控制單元、HVAC、ABS、電動助力轉向系統、DC/DC轉換器和PTC加熱器中。

如圖4所示，當RTP器件靠近powerFET安裝時，它能夠追蹤FET溫度。當FET超過正常工作溫度極限并出現過溫情況時，RTP器件將激活，并斷開電源線路。

圖4：在緩慢的熱失控情況下，RTP200器件會追蹤powerFET溫度，當溫度達到200℃時，它就會斷開電路。

使用工業標準的貼片和無鉛回流焊設備可以快速方便地安裝這種表面貼裝器件，并且這種器件可以承受峰值溫度遠超過200℃的多次回流焊工藝。在實際應用中，當檢測到溫度超過200℃時，它就會切斷電流。

為了在經過標準回流焊安裝后還能在現場200℃溫度時打開，RTP器件使用一次性電子激活工藝獲得熱敏特征。在實施激活程序之前，器件可以承受至少3次無鉛回流焊而不打開。激活程序可以在系統加電時自動實施，也可以在制造后期的線路系統測試期間實施。

汽車聯網

在“信息娛樂高速公路”的大方向下，兩大清晰的趨勢正在快速改變汽車設計的面貌：車載娛樂和無線連接。汽車制造商以及移動設備制造商敏銳地意識到消費者越來越高的要求：以家庭或辦公室中使用的同樣方法連接汽車內的數字設備。

今天的汽車已經變成了移動網絡，集成各種特性和功能，包括嵌入式控制、移動媒體和無線選項。信息娛樂、遠程信息處理、安全和電子控制等應用要求使用多種成熟的網絡標準，如LIN、CAN、MOST、IDB-1394、FlexRay、byteflight、用于嵌入式控制的藍牙等等。
藍牙標準已經為能夠與汽車及其系統交互的移動電子設備創建了新的市場機會，如蜂窩電話、MP3播放器和導航設備。保護通信接口免受靜電放電(ESD)以及由天線和儀器的無線(RF)接口引起的其它電壓浪涌損害是一個關鍵的設計問題。

圖5顯示了聚合物增強型齊納二極管(PolyZen器件)如何保護藍牙模塊的電源輸入端口。該器件提供集成式過流和過壓電路保護功能，還使用了小電容聚合物ESD(PESD)器件，用于防止天線受到ESD浪涌而損壞。

圖5：針對藍牙模塊的典型電路保護解決方案。

發展前景

汽車設計中越來越多的功率器件和高數據速率連接使得人們更加迫切地需要可靠、具有成本效益的電路保護解決方案。TE Connectivity公司的研究、設計和應用工程師團隊正在與汽車制造商、集成商和OEM廠商合作開發所需的元器件，從而推進各種新技術、支持新興應用，并幫助汽車制造商滿足苛刻的安全標準。