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运用带PolySwitch™ PPTC器件进行汽车线束保护的优势

作者:时间:2012-07-10来源:网络收藏

简介
为了降低二氧化碳排放水平、提高燃料能效,汽车制造企业如今正在朝着车辆减重这一方向积极努力。因此,设计师们也在不断寻求能帮助他们有效减轻线束重量的新技术和设计手段。为了保持市场竞争力,汽车制造商还必须降低保修成本并改善用户满意度。所以,汽车设计师们正面临着寻找一条新出路的挑战—既要减轻车重,又不能牺牲系统可靠性。

这种行业趋势引导设计人员重新回顾他们所采用的防止因大故障电流而受损的汽车电力功能保护方法。尽管在过流保护上使用分散式线束技术和PPTC(聚合正温度系数)器件具有明显的重量优势,但许多厂家仍在使用传统的熔断保护技术,导致线束重量难以减轻。

这份白皮书介绍了采用分散式架构和泰科电子器件保护汽车线束的巨大优势,并与传统的熔断器保护集中架构进行了比较。本文还介绍了器件的特性,并提供了将这些器件用于分散式架构的具体应用实例,将促进开发更轻便、更灵活、更可靠的线束保护设计。

线束保护趋势
虽然早在 990年代就推出了采用的分散式线束保护手段,但OEM采用这种方法的进展十分缓慢。事实上,随着现代车辆应用中电气和电子功能的不断增加,汽车布线系统已经变得比以往任何时候都要更庞大、更沉重、也更复杂。

除了改变传统设计方法的阻力之外,使用的好处一直被车辆中历来使用的粗电线所制约。过去,机械强度规定车辆中使用的最细电线为0.35 mm2 (22 AWG),可以承载8- 0A电流。这一限制抵消了针对小电流信号电路(如8A)使用的优势。如今,新型导线材料工艺已经能做到让直径较小的导线承载较大的电流,比如0. 3 mm2 (26 AWG)导线最大可承载5 A电流。如果配合PPTC分散式保护架构,这种进步将会带来更多的重量节省。

一项针对中、高档乘用车、采用分散式架构和泰科电子器件的研究显示,仅铜线一项就节省重量约50%。此外,由于采用了分散式架构,并用可复位PolySwitch器件替代熔断器,系统可靠性和设计灵活性得到大大改善。


在汽车里,电流通过分布在全车的各种主要和次要电线总成流向不同的电气负载。对于 2 V电池系统来说,电路一般在 4 V系统电压下(多数卡车和公交车中是24 V电池系统,系统电压为28 V)承载0. 0A到30A的电流。线束必须加以保护,防止因灾难性热事件(如短路)而受损。

设计人员面临的难题是既要增加电路保护器件、对电器系统中的潜在过载条件进行保护,同时又要降低总成本和重量。由于典型车辆一般含有数百个电路和超过一公里长的电线,复杂的布线系统使传统的电路设计手段陷入困境,并会导致不必要的超安全标准设计。


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