運用帶PolySwitch? PPTC器件進行汽車線束保護的優(yōu)勢

簡介
為了降低二氧化碳排放水平、提高燃料能效，汽車制造企業(yè)如今正在朝著車輛減重這一方向積極努力。因此，設(shè)計師們也在不斷尋求能幫助他們有效減輕線束重量的新技術(shù)和設(shè)計手段。為了保持市場競爭力，汽車制造商還必須降低保修成本并改善用戶滿意度。所以，汽車設(shè)計師們正面臨著尋找一條新出路的挑戰(zhàn)—既要減輕車重，又不能犧牲系統(tǒng)可靠性。

這種行業(yè)趨勢引導(dǎo)設(shè)計人員重新回顧他們所采用的防止因大故障電流而受損的汽車電力功能保護方法。盡管在過流保護上使用分散式線束技術(shù)和PPTC(聚合正溫度系數(shù))器件具有明顯的重量優(yōu)勢，但許多廠家仍在使用傳統(tǒng)的熔斷保護技術(shù)，導(dǎo)致線束重量難以減輕。

這份白皮書介紹了采用分散式架構(gòu)和泰科電子PolySwitch器件保護汽車線束的巨大優(yōu)勢，并與傳統(tǒng)的熔斷器保護集中架構(gòu)進行了比較。本文還介紹了PolySwitch器件的特性，并提供了將這些器件用于分散式架構(gòu)的具體應(yīng)用實例，將促進開發(fā)更輕便、更靈活、更可靠的線束保護設(shè)計。

線束保護趨勢
雖然早在 990年代就推出了采用PPTC器件的分散式線束保護手段，但OEM采用這種方法的進展十分緩慢。事實上，隨著現(xiàn)代車輛應(yīng)用中電氣和電子功能的不斷增加，汽車布線系統(tǒng)已經(jīng)變得比以往任何時候都要更龐大、更沉重、也更復(fù)雜。

除了改變傳統(tǒng)設(shè)計方法的阻力之外，使用PPTC器件的好處一直被車輛中歷來使用的粗電線所制約。過去，機械強度規(guī)定車輛中使用的最細(xì)電線為0.35 mm2 (22 AWG)，可以承載8- 0A電流。這一限制抵消了針對小電流信號電路(如8A)使用PPTC器件的優(yōu)勢。如今，新型導(dǎo)線材料工藝已經(jīng)能做到讓直徑較小的導(dǎo)線承載較大的電流，比如0. 3 mm2 (26 AWG)導(dǎo)線最大可承載5 A電流。如果配合PPTC分散式保護架構(gòu)，這種進步將會帶來更多的重量節(jié)省。

一項針對中、高檔乘用車、采用分散式架構(gòu)和泰科電子PolySwitch器件的研究顯示，僅銅線一項就節(jié)省重量約50%。此外，由于采用了分散式架構(gòu)，并用可復(fù)位PolySwitch器件替代熔斷器，系統(tǒng)可靠性和設(shè)計靈活性得到大大改善。

汽車線束保護
在汽車?yán)铮娏魍ㄟ^分布在全車的各種主要和次要電線總成流向不同的電氣負(fù)載。對于 2 V電池系統(tǒng)來說，電路一般在 4 V系統(tǒng)電壓下(多數(shù)卡車和公交車中是24 V電池系統(tǒng)，系統(tǒng)電壓為28 V)承載0. 0A到30A的電流。線束必須加以保護，防止因災(zāi)難性熱事件(如短路)而受損。

設(shè)計人員面臨的難題是既要增加電路保護器件、對電器系統(tǒng)中的潛在過載條件進行保護，同時又要降低總成本和重量。由于典型車輛一般含有數(shù)百個電路和超過一公里長的電線，復(fù)雜的布線系統(tǒng)使傳統(tǒng)的電路設(shè)計手段陷入困境，并會導(dǎo)致不必要的超安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。