汽車(chē)熔斷器的失效保護(hù)方法

固態(tài)熔斷器可解決很多問(wèn)題

熔斷器可能會(huì)因?yàn)闆](méi)有明顯原因而熔斷，熔斷器的容錯(cuò)能力非常差，哪怕是最輕微的短路都會(huì)熔斷（你曾經(jīng)把硬幣掉到點(diǎn)煙器插座/電源插座嗎？）。當(dāng)你最后發(fā)現(xiàn)硬幣并將其取出時(shí)，熔斷器不會(huì)復(fù)位。

如果BCM模塊上沒(méi)有熔斷器，安裝位置就不是這樣問(wèn)題了。把BCM模塊安裝在后座下面，不必鉆到儀表板下檢修BCM模塊，這對(duì)我來(lái)說(shuō)就不再是一個(gè)太大的問(wèn)題。因?yàn)槿蹟嗥饔羞@么多的麻煩，難怪汽車(chē)廠商關(guān)注無(wú)熔斷器或熔斷器較少的BCM解決方案。

不讓汽車(chē)自燃或提供更多保修故障的解決方案

因此，這種解決方案必須可靠，在應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)性能優(yōu)異，幾乎沒(méi)有任何成本。

今天的固態(tài)開(kāi)關(guān)因?yàn)楸Ｗo(hù)形式簡(jiǎn)單，有一點(diǎn)以自我為中心。這就是說(shuō)，它們更加關(guān)注自我保護(hù)，而不是保護(hù)外圍元器件。固態(tài)開(kāi)關(guān)有過(guò)熱和超負(fù)載保護(hù)電路，當(dāng)因輸出短路而限制負(fù)載電流時(shí)，這種元器件是最佳的選擇。因此，用固態(tài)開(kāi)關(guān)替代熔斷器有時(shí)候并不是最佳的選擇。


圖5：智能上橋臂開(kāi)關(guān)與熔斷器性能比較

像硬短路一樣的短路事件比較容易保護(hù)，例如，受驅(qū)動(dòng)器限制的負(fù)載電流。在這種情況下，功耗不是I2R的結(jié)果，而是驅(qū)動(dòng)器上的電壓降與相應(yīng)的限流的結(jié)果。這是一個(gè)高功耗事件，大部分功耗發(fā)生在智能開(kāi)關(guān)上而不是線束上。因此，開(kāi)關(guān)的溫度迅速升高，激活過(guò)熱關(guān)斷功能，從而保護(hù)相關(guān)的線束。


車(chē)身模塊中的大多數(shù)負(fù)載是燈泡。燈泡有一個(gè)很難處理的特性：涌流，我們了解并喜歡這個(gè)特性。涌流要求強(qiáng)迫固態(tài)開(kāi)關(guān)的限流值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于穩(wěn)定狀態(tài)開(kāi)關(guān)操作所需的限流值。我所說(shuō)的一切都是為了說(shuō)明：當(dāng)沒(méi)有發(fā)生嚴(yán)重的硬短路事件時(shí)，這些高涌流的元器件準(zhǔn)許異常高的穩(wěn)態(tài)電流在線束內(nèi)流動(dòng)，這就是固態(tài)開(kāi)關(guān)保護(hù)自我而不保護(hù)所在系統(tǒng)的情況。這時(shí)，電流強(qiáng)度還不足以激活開(kāi)關(guān)限流功能，但是足以燒毀線束或電路板。

在圖5的示例中有一個(gè)點(diǎn)，智能開(kāi)關(guān) (VN5010)將繼續(xù)前行，而電線將開(kāi)始自毀（紅線在藍(lán)色虛線上方）。如果這種情況是真實(shí)的，甚至連電路板都可能會(huì)自毀。現(xiàn)在考慮到涌流要求很可能更加嚴(yán)格，我們開(kāi)始意識(shí)到有必要開(kāi)發(fā)一個(gè)能夠仿真熔斷器特性的保護(hù)算法。