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在車載信息娛樂系統(tǒng)要考慮的問題

作者: 時間:2011-06-08 來源:網(wǎng)絡 收藏

  新型車載信息娛樂系統(tǒng)和導航系統(tǒng)提供更多的內容,讓你體驗到更高質量的音頻和視頻節(jié)目,并且改善了個人通信裝置的連接性能。為了適應很高的數(shù)據(jù)傳輸速率,滿足當前通信的要求,一定要保護這種設備,避免因為顧客誤用、危險性的環(huán)境和電源波動而造成損壞。

  在信息娛樂系統(tǒng)中廣泛使用自復(聚合物正溫度系數(shù))器件,它們保護精密的電子元件及周邊設備。在自復功能不可取或不實際的應用系統(tǒng)中,通常是使用片式表面貼裝熔斷器。

  信息娛樂設備也容易因為過高的瞬變電壓而損壞,其中包括它所在的工作環(huán)境及周邊設備產生的靜電放電()脈沖。往往使用保護器件、金屬氧化物變阻器(MOV)和齊納二極管來保護汽車電子設備,例如天線、背光加熱器、電池、按鍵、電路板上的印制線、CD/DVD播放器,數(shù)據(jù)線端口、硬盤驅動器以及輸入/輸出端口和觸按屏。

  對于汽車電路保護器件在設計上的考慮

  # 過流/過熱保護

  廣為流行的器件具有自復功能,可以把它裝在汽車中便于接近的位置。它有很多種不同電氣性能和尺寸的產品,便于實現(xiàn)各種精確的保護設計方案。在選擇PPTC器件時,主要考慮的問題是,器件的保持電流額定值要和設備在正常工作時的初級電流匹配。

  # 保護器件

  高速輸入/輸出端口要求使用電容小的ESD保護器件,盡量保持信號質量不會下降。選用的器件應當適合高速數(shù)據(jù)傳輸線路和無線電頻率數(shù)據(jù)線路,能夠經(jīng)受無數(shù)次的ESD瞬變電壓。要符合RoHS 和IEC61000-4-2的要求,電容要小,觸發(fā)電壓要低,響應時間要短,這些也是ESD保護器件的重要特性。

  # 表面貼裝熔斷器

  電流大、尺寸小的表面貼裝熔斷器有熔斷快和慢的兩種產品,它們的熔斷特性都應當干凈利落,其中包括熔斷過程應是在封裝里面進行。它們抑制電弧的特性應當良好,并且能夠承受沖擊和振動。

  # 金屬氧化物變阻器

  金屬氧化物變阻器(MOV)有各種直徑和各種電壓范圍的產品。MOV器件可以流過很大的電流,能夠吸收很大的能量,從而實現(xiàn)過壓保護。在選擇MOV時,是根據(jù)箝位電壓電平(受抑制的電壓額定值),以及響應時間。

  直流電源端口的保護

  汽車電源總線很“臟”,這是大家都知道的。汽車電源的額定值是12V,但是在正常工作時,會在8 V至16V的范圍內變化。還有,電池的電流會超過100安培,而且會因為繼電器動作或者熔斷器熔斷而中斷,因而在電源總線上產生很大的感應電壓尖脈沖,電壓會增大5倍以上。

  汽車電源在運作過程中,會因為電池接錯或者在雙電池啟動時接到電壓高一倍( 24伏)的電池上而造成損壞。有一種情況稱作"拋負載",它可能會在電源總線上產生很高的電壓。典型的第三方電源轉換器會把它濾掉一些,但是泰科電子公司的測試表明,這些電源轉換器抑制瞬變電壓的能力變化很大。通常USB接口充電的裝置一般不是針對這種類型的電壓波動而設計的,因而需要過壓保護。

  在車內充電的便攜設備對過流和過壓保護的需求越來越大,泰科電子的新型 PolyZen ?器件能夠滿足它的需要。這種器件與類似于齊納二極管的保護器件一起使用時,具有協(xié)同保護的作用,能夠承受功率非常高的故障情況。

圖1:PolyZen器件能夠保護汽車周邊設備的輸入電源、直流電源以及輸出功率調節(jié)電路。

  如圖1所示,微型PolyZen器件中包含一個穩(wěn)定的齊納二極管和一層非線性的電阻性PPTC層。齊納二極管能夠精密地對電壓進行箝位,而電阻性的PPTC層會對二極管的發(fā)熱或者過電流事件作出響應,從低電阻狀態(tài)轉變到高電阻狀態(tài)。

  對于電感性電壓尖脈沖的箝位和平滑,PolyZen器件特別有效。在出現(xiàn)電感性尖脈沖時,齊納二極管把電流旁路到地,直到電壓降低到正常的工作范圍。在供電電壓出錯的情況下,PolyZen器件對電壓進行箝位,把過大的電流旁路到地,防止電源的錯誤造成影響。PolyZen器件的電壓與電流響應特性比較平坦,有利于對輸出電壓進行箝位,即使輸入電壓和電源電流變化的情況下也能做到這點。

  因為在汽車應用系統(tǒng)中電流有可能會很大,要很小心謹慎,保證有妥善的保護。對于選用的器件,要檢查它的IFLT最大值和Vout峰值,確保器件能夠提供所需要的保護能力。


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關鍵詞: PCB ESD PPTC

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