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用于汽车HVAC和冷却风扇系统的回流热保护(RTP)器件

作者:时间:2014-01-04来源:网络收藏

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图2: RTP器件和powerFET在印制电路板上紧密接触,共用部分安装垫,以形成更好的导热性

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图3: 在缓慢的热失控条件下,RTP 200器件会跟踪powerFET温度,
在达到 200摄氏度时断开电路

保护冷却风扇模块,防止其因热失控受损

冷却风扇模块是汽车 和发动机冷却系统的一个重要模块,用于冷却发动机,防止发动机在特殊条件下(比如高温天气和上陡坡时)出现过热。图4显示了 RTP 器件在 CFM 应用中的设置。

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图4: RTP器件在CFM 应用中的设置方框图

CFM 模块通常位于引擎盖下,与乘客厢内的模块相比,它们将面临更极端的温度变化。极端温度变化产生的热应力会加速powerFET疲损,导致powerFET故障。引擎盖下的零部件还可能暴露于液体环境中,出现腐蚀,并在印制电路板上形成局部热点。

一般情况下,CFM 模块并不包括能在某些情况下进行板上诊断并自动发出关闭信号的微控制器。所以我们无法通过软件防止powerFET故障,只能通过二级保护防止热失控形成危险的热事件。

在某些设计配置中,powerFET 直接连接电池(+Vbat)。在这种情况下,即使点火装置已关闭,装置电源仍可能未断开。在出现形成不安全温度的故障事件时,发动机输出的功率不会切断电路,热事件将继续。

在大部分汽车冷却风扇应用中,powerFET 设在控制模块上,用于根据需要开关风扇电机电源。CFM 应用中常用的电机配置有两种:有刷电机和无刷电机。图5和图6显示了这两种电机及相关电子器件的配置,定义了功率器件故障可能形成不安全热失控条件的敏感区。在此类应用中,RTP器件可防止热失控形成破坏性热事件。RTP器件设在应用的敏感区内,当温度超过规定的开路温度时,RTP器件将断开电路。

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图5: 三相无刷直流电机配置

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图6: 有刷直流电机配置

尽管该应用针对的是 powerFET,但实际上RTP器件还可针对电容器、IC、电阻器及其它功率器件故障产生的热失控条件或任何腐蚀形成的热条件提供保护。如图5和图6所示,敏感区内的电容器也是可能造成局部过热的潜在热源。
电机保护器相关文章:电机保护器原理


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