剖析PPTC器件在汽車電子中的五類應(yīng)用
加入技術(shù)交流群
在汽車工業(yè)中，家庭生活方式與汽車日益緊密的聯(lián)系方興未艾。采用由美國汽車多媒體接口協(xié)會（AMI－C）制訂的標(biāo)準(zhǔn)化全球接口，就能方便地與各種消費電子設(shè)備相連，并為這些設(shè)備的快速安裝提供便利。在消費電子業(yè)界稱為IEEE 1394串行總線的網(wǎng)絡(luò)，在設(shè)計時以多媒體內(nèi)容的傳輸為目標(biāo)。這一針對汽車工業(yè)的附加標(biāo)準(zhǔn)被稱為IDB－1394，由“1394聯(lián)合汽車產(chǎn)業(yè)集團(tuán)”制訂。
IDB-1394設(shè)計用于高速多媒體應(yīng)用，即在車內(nèi)快速傳輸大量的信息。這項開放式的標(biāo)準(zhǔn)允許便攜式的電子設(shè)備與車載網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行連接和互動操作，為兩者建立了溝通渠道。
電源接口需要提供過電流保護(hù)，而現(xiàn)有的汽車體系所使用的電源標(biāo)準(zhǔn)是在多年以前頒布的。由于用戶便利端口（*）用于傳輸信號和供電，所以必須對它進(jìn)行保護(hù)，以防止由于各種故障，例如接觸不良的電纜或接頭插入到商品時，發(fā)生短路或造成下行設(shè)備的損壞。這種情況有可能經(jīng)常發(fā)生，所以中央控制面板的短路保護(hù)必須有效而可靠。
應(yīng)用綜述
如圖所示，車載網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)可分為內(nèi)嵌式網(wǎng)絡(luò)和用戶便利端口。目前的技術(shù)規(guī)格將內(nèi)嵌式塑料光纖（POF）車載網(wǎng)絡(luò)定義為與現(xiàn)有的MOST（媒體定向系統(tǒng)傳輸）技術(shù)相似的規(guī)格。但是，前者的架構(gòu)更加穩(wěn)固、能夠提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，并且更易于實現(xiàn)。這個網(wǎng)絡(luò)能夠連接各種電子設(shè)備，例如DVD播放機(jī)、視頻顯示屏、導(dǎo)航系統(tǒng)、收音機(jī)接收設(shè)備、通訊設(shè)備，如無線電話或應(yīng)急自動遠(yuǎn)程通信及信息處理技術(shù)術(shù)語，以及其它的多媒體應(yīng)用。
這套視頻－音頻網(wǎng)絡(luò)包括一個用戶便利端口，可供乘客將自己的CD機(jī)、游戲機(jī)和其它應(yīng)用1394總線的設(shè)備和外設(shè)連接到網(wǎng)絡(luò)中，所配電纜通用于家中和車上。
電路保護(hù)要求
在熱插拔汽車環(huán)境中，由于客戶經(jīng)常要在電源接口上連接和斷開各種外設(shè)，所以明顯存在發(fā)生短路損壞的潛在危險。電源接口要求具備過電流保護(hù)的功能，而現(xiàn)有的應(yīng)用于當(dāng)前汽車系統(tǒng)中的電源標(biāo)準(zhǔn)是多年以前制訂的。由于用戶便利接口用于傳輸信號和供電，所以必須對它進(jìn)行保護(hù)，以防止由于各種故障，例如接觸不良的電纜或接頭插入接口時，發(fā)生短路或造成下行設(shè)備的損壞。這種情況有可能經(jīng)常發(fā)生，所以中央控制面板的短路保護(hù)必須有效而可靠，而且最好是能夠復(fù)位的。
電流限制可以通過使用電阻、保險絲、開關(guān)或聚合物正溫度系數(shù)（PPTC）器件來實現(xiàn)。目前很少采用電阻保護(hù)方案，因為它會在正常電流狀態(tài)下產(chǎn)生過大的電壓降。有可能采用一次性保險絲方案，但是這種保護(hù)易于損壞，而且必須在發(fā)生故障后予以更換。雙金屬開關(guān)的局限性在于它存在反復(fù)接通，并有可能導(dǎo)致觸點熔連故障。在很多汽車應(yīng)用中，最好的保護(hù)方案為聚合物正溫度系數(shù)（PPTC）器件，這種器件在正常工作狀態(tài)下呈現(xiàn)低阻抗，而在發(fā)生故障時呈現(xiàn)高阻抗。
PolySwitch型聚合物正溫度系數(shù)器件廣泛用于IEEE 1394應(yīng)用，經(jīng)常為計算機(jī)、外設(shè)和便攜式電子設(shè)備提供可復(fù)位式電路保護(hù)。在汽車多媒體應(yīng)用中，這種器件常用于為GPS定位設(shè)備、CD換片機(jī)、音響和其它電子外設(shè)的輸入輸出接口提供電路保護(hù)。
保護(hù)GPS（全球定位系統(tǒng)）部件、CD換片機(jī)、立體聲音響和其它連接到汽車網(wǎng)絡(luò)中的電子外設(shè)：
上圖：PolySwitch器件可幫助電路設(shè)計師滿足電路設(shè)計的安全需求，并為連接到車載網(wǎng)絡(luò)中的電源接口、遠(yuǎn)程電氣通訊設(shè)備和便攜式設(shè)備提供電路保護(hù)
PPTC器件與傳統(tǒng)的熔斷器相似之處在于：能夠在故障產(chǎn)生和持續(xù)狀態(tài)下限制危險性的大電流；而不同之處在于：在故障消除后和/或電路電源斷開后，PPTC器件能夠自行復(fù)位。另一項優(yōu)點是聚合物正溫度系數(shù)器件較為小巧，能夠直接安裝在電路板上，并且可安裝在電子模塊、接線盒和配電中心部件內(nèi)。
采用通用電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的車載產(chǎn)品能夠有助于客戶利用新面市的產(chǎn)品來升級汽車。而通用的總線也有助于汽車制造商在技術(shù)進(jìn)步、不斷超前汽車設(shè)計循環(huán)周期的情況中，解決由此引發(fā)的技術(shù)過時的問題。在熱插拔汽車環(huán)境中，由于客戶經(jīng)常要在電源接口上連接和斷開各種外設(shè)，所以明顯存在發(fā)生短路損壞的潛在危險。而聚合物正溫度系數(shù)器為這一問題提供了有效的過電流保護(hù)方案。這種可復(fù)位的電路保護(hù)器件也有助于制造商生產(chǎn)出安全可靠的產(chǎn)品，以滿足管理機(jī)構(gòu)的要求，并且降低產(chǎn)品保修和修理成本。
IDB-1394標(biāo)準(zhǔn)接口允許用戶使用熱插拔設(shè)備，而對于電源接口和便攜式設(shè)備在多媒體網(wǎng)絡(luò)上的過電流保護(hù)必須可靠而經(jīng)濟(jì)。 PolySwitch系列器件所具有的低阻抗、快速分?jǐn)囗憫?yīng)時間、外形小和可復(fù)位功能等特點，有助于電路設(shè)計師設(shè)計安全可靠的產(chǎn)品，以滿足管理機(jī)構(gòu)的要求，并降低保修成本。
PolySwitch產(chǎn)品的優(yōu)點還包括與大規(guī)模電子裝配技術(shù)相兼容的制造特性，并且可選擇的產(chǎn)品范圍非常廣泛，提供了設(shè)計上更大的靈活性。
評論