電路保護:創新型汽車電子電路保護設計
發布時間:2014-10-10 責任編輯:sherryyu
【導讀】保險絲是(shi)一(yi)類(lei)被(bei)動(dong)無(wu)源(yuan)器(qi)件(jian),類(lei)似(si)一(yi)個(ge)開(kai)關(guan)。當(dang)產(chan)品(pin)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)或(huo)者(zhe)發(fa)生(sheng)意(yi)外(wai)時(shi),需(xu)要(yao)保(bao)險(xian)絲(si)能(neng)夠(gou)安(an)全(quan)地(di)在(zai)電(dian)源(yuan)部(bu)分(fen)實(shi)現(xian)有(you)效(xiao)的(de)斷(duan)開(kai),不(bu)產(chan)生(sheng)明(ming)煙(yan)/明火,更不能危及操作人員的生命安全。這裏為大家介紹一種創新型汽車電子電路保護設計。
汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)是(shi)當(dang)前(qian)一(yi)個(ge)熱(re)門(men)開(kai)發(fa)領(ling)域(yu),中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)市(shi)場(chang)的(de)蓬(peng)勃(bo)發(fa)展(zhan)為(wei)本(ben)土(tu)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)產(chan)業(ye)帶(dai)來(lai)了(le)新(xin)的(de)機(ji)遇(yu)。越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)企(qi)業(ye)紛(fen)紛(fen)加(jia)大(da)了(le)在(zai)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)上(shang)的(de)投(tou)入(ru)力(li)度(du),包(bao)括(kuo)ECU、ABS、DVD、GPS、HVAC、CANBUS等(deng)在(zai)內(nei)的(de)大(da)量(liang)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)本(ben)土(tu)化(hua)設(she)計(ji)製(zhi)造(zao)廠(chang)商(shang)如(ru)雨(yu)後(hou)春(chun)筍(sun)般(ban)冒(mao)升(sheng),這(zhe)也(ye)為(wei)從(cong)事(shi)電(dian)路(lu)保(bao)護(hu)設(she)計(ji)的(de)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)廠(chang)商(shang)開(kai)辟(pi)出(chu)一(yi)片(pian)嶄(zhan)新(xin)的(de)天(tian)地(di)。
安全、可靠性至關重要
baoxiansishiyileibeidongwuyuanqijian,leisiyigekaiguan。dangchanpinchuxianguzhanghuozhefashengyiwaishi,xuyaobaoxiansinenggouanquandizaidianyuanbufenshixianyouxiaodeduankai,buchanshengmingyan/明火,更不能危及操作人員的生命安全。因此,無論任何電子產品,通常無一例外都要配置保險絲,它也是電子產品安全的保障。
對(dui)於(yu)保(bao)險(xian)絲(si)而(er)言(yan),最(zui)主(zhu)要(yao)的(de)參(can)考(kao)指(zhi)標(biao)就(jiu)是(shi)安(an)全(quan)與(yu)可(ke)靠(kao)性(xing),即(ji)在(zai)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)時(shi)絕(jue)對(dui)不(bu)可(ke)以(yi)斷(duan)開(kai),當(dang)後(hou)級(ji)的(de)故(gu)障(zhang)發(fa)生(sheng)時(shi)則(ze)必(bi)須(xu)馬(ma)上(shang)斷(duan)開(kai)。保(bao)險(xian)絲(si)隻(zhi)有(you)兩(liang)個(ge)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai):導(dao)通(tong)或(huo)者(zhe)斷(duan)開(kai)。要(yao)保(bao)證(zheng)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)與(yu)可(ke)靠(kao),保(bao)險(xian)絲(si)本(ben)身(shen)必(bi)須(xu)首(shou)先(xian)要(yao)滿(man)足(zu)這(zhe)兩(liang)點(dian)。良(liang)好(hao)的(de)保(bao)險(xian)絲(si)設(she)計(ji)應(ying)用(yong)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao),也(ye)是(shi)一(yi)門(men)精(jing)巧(qiao)的(de)學(xue)問(wen)。
電路設計人員在選擇保險絲時,應主要從兩個方麵來考慮:靜態和動態。靜態是指電壓、電流、環境溫度、尺寸、失效電流等;動態則指的是熔斷時間、ronghuarenengzhideng,zhexiedoushibaoxiansichanpinxuanzeshejideguanjiandian。qici,tongguobaoxiansidelilunjisuanzhihou,haixuyaozaijiehexianchangjinxingceshiyanzheng,jiezhukekaoxingfenxizuizhongdachenglixiangdeshejifangan。
創新型汽車電路保護設計
汽車裏麵的電路保護無處不在,尤其是現在汽車車身采用了越來越多的智能化電子設備,把以前純粹的汽車機械變成了有靈魂的“跑動的機器人”。對於電子化產品來說,安全是首要的,汽車電路中的保險絲也因此而變得集成化和小型化。
在汽車電子的開發中,幾乎每一個用電設備都需要一個保險絲,通常稱作線纜保護。保險絲的主要作用是限製電流的增加,當出現意外(例如車禍造成的電源短路故障),這(zhe)時(shi)產(chan)生(sheng)的(de)大(da)電(dian)流(liu)就(jiu)需(xu)要(yao)保(bao)險(xian)絲(si)馬(ma)上(shang)把(ba)主(zhu)電(dian)源(yuan)切(qie)斷(duan),以(yi)避(bi)免(mian)發(fa)生(sheng)進(jin)一(yi)步(bu)的(de)危(wei)險(xian)。傳(chuan)統(tong)的(de)汽(qi)車(che)線(xian)纜(lan)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)防(fang)護(hu)架(jia)構(gou)為(wei)多(duo)極(ji)且(qie)分(fen)層(ceng)式(shi),但(dan)最(zui)次(ci)一(yi)級(ji)的(de)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)時(shi),則(ze)僅(jin)僅(jin)是(shi)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)的(de)單(dan)元(yuan)保(bao)險(xian)絲(si)斷(duan)掉(diao),而(er)不(bu)會(hui)影(ying)響(xiang)到(dao)上(shang)一(yi)級(ji)的(de)電(dian)路(lu)。但(dan)是(shi)在(zai)汽(qi)車(che)改(gai)裝(zhuang)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),例(li)如(ru)在(zai)外(wai)部(bu)加(jia)了(le)一(yi)個(ge)大(da)功(gong)率(lv)音(yin)響(xiang)時(shi),其(qi)取(qu)電(dian)來(lai)自(zi)於(yu)車(che)身(shen)電(dian)瓶(ping),如(ru)果(guo)保(bao)險(xian)絲(si)使(shi)用(yong)不(bu)當(dang),在(zai)需(xu)要(yao)斷(duan)開(kai)的(de)時(shi)候(hou)沒(mei)有(you)斷(duan)開(kai),就(jiu)會(hui)因(yin)為(wei)這(zhe)些(xie)小(xiao)故(gu)障(zhang)影(ying)響(xiang)到(dao)整(zheng)車(che)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing),造(zao)成(cheng)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)錯(cuo)誤(wu)動(dong)作(zuo),因(yin)此(ci),良(liang)好(hao)的(de)保(bao)險(xian)絲(si)設(she)計(ji)與(yu)選(xuan)擇(ze)就(jiu)顯(xian)得(de)尤(you)其(qi)重(zhong)要(yao)。
為此,新穎的集成化保險絲(Masterfuse)被bei融rong入ru到dao了le汽qi車che電dian子zi的de設she計ji之zhi中zhong,它ta將jiang車che身shen整zheng體ti的de過guo流liu保bao護hu融rong合he於yu一yi體ti,從cong而er實shi現xian更geng高gao級ji別bie的de保bao護hu功gong能neng。集ji成cheng化hua保bao險xian絲si產chan品pin是shi一yi種zhong可ke配pei置zhi的de保bao險xian絲si解jie決jue方fang案an,在zai一yi個ge緊jin湊cou的de封feng裝zhuang中zhong配pei有you多duo種zhong不bu同tong的de保bao險xian絲si類lei型xing(即MEGA和MIDI)和額定值。這種封裝保險絲可讓用戶用一個部件取代配電箱中的多個分立式保險絲,從而可省去目前需要使用的螺栓、母mu線xian和he連lian接jie線xian。通tong過guo減jian少shao所suo需xu接jie頭tou的de數shu量liang,整zheng個ge係xi統tong增zeng加jia了le可ke靠kao性xing,同tong時shi降jiang低di了le成cheng本ben,每mei個ge集ji成cheng化hua保bao險xian絲si都dou可ke以yi按an照zhao用yong戶hu的de應ying用yong進jin行xing定ding製zhi,以yi獲huo得de最zui優you化hua的de電dian路lu保bao護hu封feng裝zhuang產chan品pin。

集成化保險絲
另一方麵,還有一類同步的過壓保護器件TVS也同樣值得關注。因為在汽車電子裏麵,所有的電子設備都麵臨靜電(ESD)和負載突變(LOADDUMP)的威脅,這些過壓問題會對芯片電路造成永久性的損壞,所以過壓保護必不可少,同時,符合這些要求也是ISO7637標準的一部分。在這一方麵,Littelfuse汽車等級的TVS管滿足上述要求,保證汽車電子設備的安全可靠性。實際上,TVS的應用已較為普遍,長壽命、高可靠性的運行狀態是汽車等級TVS所必須要具備的性能,例如通過AEC-Q101認證,以滿足汽車整車運行的要求。

以汽車電子ESD保護方案為例,由於按鍵以及USB接口的大量應用,使得測試規範不斷升級,ISO10605標準的電防護要求甚至到了25KV,沒有一個可靠的電路保護器件是不能滿足這一要求的。Littelfuse的半導體保護陣列可以符合整個電路的ESD測試要求,例如SP1003可以達到30KV的測試指標,並且每一條電路都並聯一個其中的防護器件,用以為汽車電子保駕護航。另外,在數據線保護方麵,汽車裏麵CAN總線的廣泛應用把所有的電子部件連在一起進行數據交換,針對CAN芯片的保護,Littelfuse專用的保護器件提供了理想的保護形式,不僅可以滿足ESD保護,同時還可以滿足一些浪湧保護的要求,例如SM24CANA係列典型的應用電路提供了共模和差模的雙重保護。
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