汽車製造商在最新一代汽車中整合愈來愈多功率更大、電流更高的應(yīng)用，包括ABS模組、預(yù)熱塞和引擎冷卻風(fēng)扇。將ABS、車身穩(wěn)定性控制和停車煞車功能整合在一個(gè)模組中的趨勢(shì)，引發(fā)了提供高電流保護(hù)的必要性，以避免熱事件或其他問題導(dǎo)致保修甚至影響安全。由於製造商需要保護(hù)消費(fèi)者，因此汽車設(shè)計(jì)人員必需符合AECQ振動(dòng)測(cè)試和其它規(guī)定使用熱保護(hù)器件的汽車標(biāo)準(zhǔn)。
HCRTP器件
TE Connectivity旗下業(yè)務(wù)部門TE電路保護(hù)部推出一款大電流可回流焊熱保護(hù)（High-Current Reflowable Thermal Protection, HCRTP）器件，如圖1所示，它可協(xié)助汽車電子設(shè)計(jì)人員滿足保護(hù)高電流汽車應(yīng)用的要求。
| 圖1 : HCRTP器件採用小尺寸 (最大3.7mm) SMD封裝 |
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在功率FET、電容器或其它功率元件由於電阻增加而失效，導(dǎo)致熱失控的事件中，HCRTP器件可協(xié)助保護(hù)電子系統(tǒng)。這款創(chuàng)新器件通過一次性電啟動(dòng)過程而變得熱敏感。在啟動(dòng)之前，HCRTP器件能夠耐受高達(dá)260°C的無鉛（Pb）回流焊之處理而不斷開；在安裝之後，利用一次性的電啟動(dòng)過程來啟動(dòng)較低的210°C保護(hù)點(diǎn)。這種啟動(dòng)通常在回流焊生產(chǎn)線測(cè)試完結(jié)後進(jìn)行，使得HCRTP器件在臨界結(jié)點(diǎn)（junction）溫度超過攝氏210度時(shí)斷開。
HCRTP器件能夠在室溫（攝氏23度）下耐受高達(dá)90A的保持電流，並且在攝氏140度下耐受45A電流。HCRTP器件可以使用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)無鉛表面黏著器件（SMD）裝配和回流焊製程來安裝。相較之下，插件式熱熔斷器必需在回流焊之後安裝，因而帶來了額外的裝配成本。
ABS 應(yīng)用
在ABS應(yīng)用中，許多歐洲OEM廠商要求不可逆（irreversible）保護(hù)模組放置於盡可能靠近輸入連接器的位置，以期在內(nèi)部模組溫度超過攝氏200度時(shí)避免熱傳導(dǎo)至汽車外部。這些模組具有兩個(gè)需要熱保護(hù)的單獨(dú)電源線，一個(gè)用於閥/螺線管；另一個(gè)用於油泵馬達(dá)，以減輕功率FET器件因電阻性短路而引起的損壞。在這種故障情況中，器件因?yàn)殡娮枭仙锰叨笽2R發(fā)熱，進(jìn)而產(chǎn)生高溫。
在需要熱保護(hù)的典型汽車應(yīng)用中，通常會(huì)在汽車接線盒中放置一個(gè)電流熔斷器，這種做法假設(shè)了電流熔斷器會(huì)在熱失控事件發(fā)生時(shí)「熔斷」，並且將問題解決；然而這種假設(shè)是不正確的，因?yàn)槌穗娏魅蹟嗥髦猓€需要一個(gè)熱保護(hù)器件才能提供充分的保護(hù)功能。
HCRTP熱保護(hù)器件作為典型保護(hù)方法的替代產(chǎn)品，可以安裝在電路板上靠近輸入連接器的兩個(gè)位置，在每一情況中，HCRTP也都可以當(dāng)作「一次性」或最後防線解決方案來協(xié)助保護(hù)模組。汽車在熱失控情況發(fā)生之後需要維修，但在這種情況下，HCRTP器件的重要保護(hù)功能降低了元件失效的可能性。
結(jié)論
TE 電路保護(hù)部提供高電流RTP熱保護(hù)器件以回應(yīng)更大功率、更高電流汽車應(yīng)用的增長及其保護(hù)需求。現(xiàn)時(shí)尚無其它類似器件的特性可滿足OEM廠商的保護(hù)需求。HCRTP熱保護(hù)器件達(dá)到了汽車等級(jí)（AECQ）要求，並且與SMD回流焊製程相容，從而降低裝配成本，並且能夠提供高可靠性。HCRTP器件採用小尺寸封裝（例如可以裝入PCB的小型電熱塞中），具有典型攝氏 210度斷開溫度，適用於引擎蓋下的應(yīng)用。它並具有高工作電流承受能力，在攝氏 23度下標(biāo)稱順向電流為90A，在攝氏 140度下則為45A，這是整合模組應(yīng)用的優(yōu)選特性。而且HCRTP器件具有低電阻(大約為100μOhm)，能夠減少損耗和電壓降低。
HCRTP器件適合於大電流汽車電子應(yīng)用的表面安裝熱保護(hù)器件。在元件失效的事件中，電流會(huì)極高，而HCRTP器件的高電流承受能力可以幫助防止由熱失控引起的不安全事件，為設(shè)計(jì)人員提供易於安裝的高成本效益解決方案，幫助他們滿足AECQ標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求，比如衝擊、振動(dòng)、溫度循環(huán)和高濕度。
（本文作者Philippe Difulvio任職於TE電路保護(hù)部）
