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采用可靠的汽车电子设备保护方法

作者: 时间:2016-12-20 来源:网络 收藏


针对在电源电路中的使用,列举一个评估电阻器的例子。假设 Pav = 9.2W,且工作温度为 90°C。使用 Bourns® PWR263S-35 型号的功率电阻,以及一块普通的带有热交换器的高性能敷铜电路板,二者的热阻分别为 3.5 °C/W和 2.5 °C/W,合计 6 °C/W。温升为 55.2 °C。元件的总体温度等于温升和工作温度的和。在这个例子中,电阻器温度为145 °C,低于Bourns® PWR263S-35 型号数据表中所列的最高温度 155 °C。数据表上的时间 - 能源曲线将指出该零件是否能够处理浪涌的瞬时功率。如果该电阻器满足所有规定,就能被采纳到设计中来。

高强度气体放电灯

直流-直流转换器的另一个应用是向车内必要的照明电路供电。高强度气体放电(HID)灯需要非常高的数千伏点火电压脉冲,随后是一个恒定的电压。一个变压器的线圈和火花管产生高点火电压,如图3所示。Bourns生产一系列的高压火花管,名为Sparctube™开关放电器,用于高强度气体放电车灯电路。Bourns® Sparctube™ ST系列特别针对电容性放电电路的电压控制开关而设计,满足这类电路高能量、低损失和快速开关的要求。这一系列产品在高温条件下工作,可靠性长久。汽车内最常用的是800V和840V的零件,分别与之对应的Bourns®产品是ST-0800-Bxx-STD型号和ST-0840-Bxx-STD型号。

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实施有效的瞬态保护

Bourns® Multifuse®聚合物正温度系数(PPTC)装置是瞬态保护的理想选择。Bourns®Multifuse®装置是一个具有非线性电阻对温度特性的热敏电阻。Bourns® Multifuse®的聚合物正温度系数装置的选择取决于工作电压,通常为16V,鉴于标称电压为14V,还取决于针对电子分总成(ESA)应用的工作电流以及规格指明的跳脱动作时间。在正常工作中,该装置的电阻极其低,电路中基本不可见。当聚合物正温度系数装置的工作电流达到跳脱电流,装置温度升高,且电阻急剧跃升到一个非常高的值。

不同聚合物在元件制造过程中的混合使得装置具备特定的特性,例如高电流量(低电阻)、高工作电压或高工作温度。虽然聚合物正温度系数装置通常的最高工作温度为85°C,Bourns® Multifuse®的一些装置却额定为125 °C。Bourns®的元件在更宽广的温度范围内实现更稳定的电阻。这一点对于热敏电阻在电路中发挥作用的情况而言,是很了不起的好处。照相机模组的差动线就是一个例子。模组的带宽会受到聚合物正温度系数(PPTC)装置电阻变化的影响,所以,选择一个不会过早地干扰电路或跳脱的正常工作的元件非常重要

通过共模电感器实现低电磁干扰水平

在一个共模杂讯轭流圈内,每一电感绕组是以串联方式与输入线连接的。电感绕组的连接和相位经过布置,使得由每一绕组产生的通量一经出现,另一绕组的通量被取消。电感器对输入信号的插入阻抗于是为零,只是在漏电抗和绕组的直流电电阻内有少量的损失。

图4中展示了瞬时电流向一个方向、在一条输入线内前进且通过另一条输入线返回。内核中产生的反向通量确保任一绕组内基本上没有诱发电压,所以输入电流能穿过共模轭流圈且几乎没有功率损耗。多余的高频电流被称为共模杂讯(CMN),会出现在一条或者全部两条输入线内,如图5所示。共模杂讯电流通过接地返回到杂讯源。由于该电流不因为反向返回被取消,它在共模杂讯感应器的任一个或全部两个绕组处遭遇充分阻抗。共模杂讯电压必须在共模感应器绕组内被削弱,以便减少线上多余的噪波。

在电源接口和控制器局域网(CAN)收发设备上使用的电感器应该是有屏蔽表面贴装元件,能够应付高电流。Bourns®的SRP系列提供多种电感器。它们的屏蔽外壳有助于实现汽车设计要求的低电磁干扰。Bourns® SRP电感器系列将扁线技术和粉末铁心结合起来,实现紧凑高效的封装。扁线最大化地使用了其表面积,提高了传导性,并因此有能力应付高频转换。

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避免过压损坏

Bourns® ChipGuard®的多层片式压敏变阻器除了在汽车系统的其他领域起到钳位装置的作用外,还是针对优化静电放电(ESD)保护而设计的。这些装置具有低电容低漏损的特性,正常工作状态下在电路上基本不可见,并且能承受各种静电放电事件。当过压条件产生,Bourns® ChipGuard®变阻器将电压控制在一个安全的水平,以便保护电子分总成免受过压损坏。图6展示的抑制器连接到电子分总成的两端,保护该电子器件在安装到电路板上时以及整个寿命期间免受静电放电的影响。包括Bourns® CG0603MLC型号在内的符合AEC-Q200标准的变阻器合乎ISO 7637的1-3b测试要求。选择正确的Bourns®ChipGuard®装置取决于电子分总成的特性,以便该零件的电压和跳脱特性符合应用要求。

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经检验可用于汽车电子设备的元件

几十年来,Bourns 一直是可信赖的电子元件供应商。他们的电阻、磁性、聚合物正温度系数(PPTC)和保险丝元件满足了汽车电子设备设计者在直流-直流转换器设计、瞬态和静电放电保护、以及接口和系统稳定性方面的要求。所有获准用于汽车系统的Bourns®元件是在完全符合TS16949标准的设备内制造的。这些元件已经接受著名的无源元件规定AEC-Q200测试并证明合格。鉴于这些元件被结合到汽车电子设备设计中,Bourns与汽车客户在检验过程中通力合作,提供获得批准所需文件,而且朝着符合质量目标的方向继续努力。秉持着质量、客户服务和创新领域的可靠工作业绩,Bourns以其一臂之力确保设计者专注于设计。

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