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用创新保护电子产品的安全

2013年03月23日14:48:54 本网站 我要评论(2)字号:T | T | T
关键字:应用 汽车 通信 电源 可靠性 

 

——TE电路保护部高级研发经理刘建勇博士解读电路保护

 

电路保护主要是保护电子电路中的元器件在受到过压、过流、浪涌、电磁干扰等情况下不受损坏,通常保护器件有压敏电阻、TVS、气体放电管等。在电路保护方面,TE Connectivity旗下业务部门TE电路保护部(TE Circuit Protection)一直走在创新的前沿。在日前的上海慕尼黑电子展上,记者采访了TE电路保护部高级研发经理刘建勇博士(左一),他针对电路保护的问题介绍了TE的先进技术和解决方案。

 

 

各种电子产品都需要保护

刘建勇博士解释说,新的低电阻表面安装器件系列为需要满足现今范围广泛的产品尺寸设计要求的制造商提供了高灵活性和最多种选择。TE电路保护产品广泛用于各种电子产品的保护应用,如防止影响家用电器可靠使用的过载、短路和电压瞬变,使产品符合规范标准并减少返修率;抵御汽车电子元件和马达驱动装置过压、瞬变电压及危险的热失控,符合AEC-Q标准;防止由于意外短路和误充电造成的过流和/或过热故障损坏电池;保护商用设备的安全可靠;防止闪电、电源故障和高能量浪涌对昂贵通讯设备的巨大损害;保护能源和太阳能应用;使家庭娱乐设备免受由于瞬变浪涌、静电放电或过电压故障造成的服务中断;大规模工业设备,如电机、控制器、触控板和接口电路的可靠保护;建筑、汽车和显示环境下持续照明的过流、过热、过压保护;移动和便携设备更薄、更小、更轻和强劲的保护需求;个人电脑小到接口,大到电池组的保护。

 

 

从PPTC到今天的创新

刘建勇博士自豪地表示,PolySwitch聚合物正温度系数(PPTC)电路保护器件是由Raychem公司(现为TE电路保护部)发明的,且该公司一直占领着该领域的技术制高点。PolySwitch可复位器件它并不是“可复位保险丝”。不过,要正确地做出PPTC器件需要大量的技术和制造专有技术。在PPTC器件方面,TE电路保护部制造了各种各样的PolySwitch PPTC器件,超过了所有其它PPTC制造商的总和。

事实上,TE电路保护部一直没有停止技术创新的脚步,不断开发出各种新的工艺、材料和技术,如MHP技术。该技术是一种全新的、可提供智能激活(SA)功能的金属混合聚合物正温度系数(Metal Hybrid PPTC,MHP)器件。这种MHP-SA器件提供了一种可复位的、高性价比的和节约空间的方案,可替代高功率锂电池和模组应用的典型保护方法。其应用包括无绳电动工具、电动自行车和轻型电动汽车(LEV)、以及后备电源和蓄能系统(ESS)。

MHP技术采用了混合式电路保护方式,它将双金属片保护器与PPTC器件并联。可复位的MHP技术具有出色的电弧抑制特性,同时还提供了与更大的直流保险丝或者其他保护器件相比更小的尺寸和更薄的外形。

MHP-SA器件有助于降低设计成本,因为它具有用一个低功率开关来断开主电源线的能力,使得价格低廉的FET也能够安装使用。又因为MHP-SA器件具有可复位能力,也就无须为浪涌电流设定过高的额定值。在这些情况下,设计师可采用一个MHP-SA器件替代各种更大的、成本更高的直流保险丝。

此前,只有很少的保护解决方案能满足高速放电电池应用,而且传统电路保护技术一般都过于庞大、复杂和/或昂贵。MHP-SA器件在多芯电池组中提供了传统电路保护方法无法实现的设计优势。MHP-SA器件提供了一种强劲的、可复位的过充保护解决方案,为电池组设计师和制造商提供了一种可优化空间、降低成本、增强安全性并有助于满足未来电池安全性要求的方法。

另一个例子是PolyZen CE(消费类电子)系列,是TE推出的用于消费类电子产品的集成式过压和过流的保护器件。消费类电子产品需要强大的电路保护功能,以帮助保护敏感的电子设备避免可能导致代价昂贵的产品返修和质保问题的过压和过流事件。

 

 

低高度(1.0 mm高度)PolyZen CE器件具有业界领先的2.6 A额定电流,是具备显着性能优势的创新型解决方案,超越了使用熔断器、齐纳二极管和其它无源组件的分立式解决方案。PolyZen CE系列为电路板设计人员提供了即插即用的过压保护器件,让他们不再需要花费大量的时间去集成测试低效的分立器件及较昂贵的IC解决方案

还有一种可回流焊热保护(RTP)器件,可用于额定交流(AC)和额定直流(DC)、具有一个140℃断开温度(TOPEN)的可回流焊热保护(RTP)器件。创新的RTP器件能够使用行业标准的元件贴装和无铅回流焊设备来快速而方便地实现安装,可确保制造商们通过由手工装配过渡到表面贴装器件(SMD)工艺,从而实现显着地降低费用。新的RTP140R060S(AC)与RTP140R060SD(DC)器件为设计师提供了一种更便利的、高性价比的热熔断器替代方案,使低温交流或者直流应用免受由潜在的热事件所带来的损坏。

TE的创新2Pro AC器件最近荣获了《电子工程专辑》2013年度电子成就奖。它是用于LED照明、智能电表、电器和电源等低电流应用的AC线路保护解决方案。

 

 

2Pro AC器件是一款创新的混合器件,为设计人员提供了一种保护敏感下游电子产品的集成式可自恢复方法,防止由于过电流和过电压事件而引起的损坏。该器件在单一封装内集成了PPTC器件和金属氧化物压敏电阻,增强了两者间的热传导,通过控制压敏电阻表面温度低于150℃来提供运行稳定性。与传统的分立器件方法相比,2Pro AC器件提供了更高的可靠性、空间节省、更少的元件数目以及更快、更简单的设计过程。

 

创新才会赢

刘建勇博士强调,只有创新才能赢得市场机会,因为客户需要易于安装、可靠性更高并节省电路板空间的解决方案来设计他们的产品。只有满足客户迫切需要的突破性器件才能受到客户的青睐。例如,最近SESD(硅ESD)系列无源电路保护器件中的八款产品通过了用于汽车应用的AEC-Q101认证,可专门用于车载“信息娱乐”系统。这也是创新的一种具体体现。

长期以来,TE Connectivity始终坚持对创新和卓越工程技术的不懈追求,以满足客户对提高能源效率、实现不间断通信和不断增强生产力的需求。TE Connectivity的优势是国际公司加本地支持,包括研发应用、可靠性/现场应用、电路保护、测试等发明的工程师,而且可以第一时间设计出客户定制产品,满足他们的差异化需求。

www.TE.com

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