运用带PolySwitch PPTC器件进行汽车线束保护的优势

由于熔断器是单一用途器件，热容量较低，在某些应用中它们必须选择"加大"规格，或者规定升高的额定电流，以便防止"误烧毁 (nuisanceblow)"。与之相反的是，PPTC 器件的热容量和跳闸温度允许更密切地配合设备的损伤电流，因此缩短了较低电流故障事件中的激活时间。在某些配置中，PPTC器件在指定故障电流下激活比熔断器激活更快。

　　"误烧毁(nuisance blow)"常常是因为与机动设备上存在的特定电气元件有关的涌入电流而造成的。例如，间歇工作的电机常常设计为工作有限的一段时间。一般来说，运行这种产品的时间如果超过了设计的最大极限，就会造成堵转、过热最终直至失效。出现故障条件时仍保持通电，原因要么是接触不良，要么就是用户误操作。为防止过热，电路保护器件必须迅速"跳闸"-但不能比指定时间更短-以避免对用户形成误操作。

　　使用PPTC器件的主要优势在于，能够规定该器件的跳闸电流大大低于电机的正常工作电流，但跳闸时间却可以规定为完整系统工作周期的数倍，从而防止误跳闸。

　　当接触到超过系统工作电流的故障条件时，熔断器会达到不需要的温度，却又不足以导致及时激活。与此相反的是，PPTC器件的激活速度相对较快、温度稳定，因此故障电流对其表面温度影响不大。

　　平均故障间隔时间(MTTF)是选择电路保护器件的另一个重要考虑。MTTF与MTBF(平均无故障时间)的计算相同。其区别是MTBF是指可维修的系统，即一次维修到下一次故障之间的时间。而MTTF则用在无法维修的情况下，如某个单一元件。

　　表2按照电信行业的可靠性预测标准Bellcore TR332比较了PolySwitch器件与其他电路保护器件的MTTF。

　　行业标准在设计车辆的电气/ 电子系统中也扮演着重要角色。AEC-Q200--被动元件的应力测试标准，包含了用于汽车环境的PPTC器件测试要求。该试验方案包括一系列电气和环境应力测试，要求在每次受力前后进行电气验证。电气验证试验的设计目的是核查器件在三种温度下(-40℃、25℃和最高温度)是否满足电阻、跳闸时间和维持电流的性能要求。

　　泰科电子的PolySwitch器件具有汽车环境要求的稳健特性，符合严格的测试程序，这些程序定义了应力测试前后的性能极限。用于汽车等级器件鉴定的泰科电子PS400规范涵盖了AEC-Q200标准，并采纳了各种ANSI、ISO、JEDEC、UL和军方标准中规定的有关物理、功能、环境、电气和机械要求。

表2. 电信应用中电路保护器件的MTTF比较

　　应用PolySwitch器件和分散式架构

　　配电分散化为电气及电子系统架构的创新提供了许多机遇。下面列举了若干实例，说明了可复位电路保护所起的作用。

　　缩小了直流电机和执行器的导线、端子、连接器及开关尺寸

　　由于失速电流较高，典型集中式配置中的电机电路一般通过大规格断路器或熔断器加以保护。这种设计必须使用规格更粗的导线，因此接口引脚和连接器的规格也必须较大。其结果就是借口封装面积必须更大，从而带来了空间和重量问题。此外，由于后门车窗、门锁和后舱电动天线的电机距离其控制开关较远，电机馈线可能又长又重。

　　与此相反，分散式架构允许设计人员把PPTC器件安装在控制电机的开关、继电器或电子驱动电路上，实现了电路保护器件的合理分布。PPTC器件还限制了经馈线电路流向受保护电机的电流。这样就可以大大缩小馈线规格。以电动车窗为例，如果采用上游断路器进行保护的话，馈电一般要使用3.0 mm2导线。如果在电机控制开关中采用PPTC器件，馈线规格可以缩小到0.8mm2，由压降决定。

　　导线规格缩小又可以使用尺寸更小的端子、接口连接器和开关。此外，微调(微控)电路也可以在驱动电路中使用成本更低、功率更小的无保护晶体管。最终大大节省了导线总成及其相关硬件的成本。使用小规格导线减小了布线总成线束的尺寸，提高了导线的灵活性。改善了布线总成的外观。也减小了在车辆中安装导线需要的外力，因而降低了安装过程中造成损坏的可能性。以下实例说明了这种好处的实用性。

　　缩短了气囊安全电路中的馈线长度

　　汽车安全气囊是解释对安全电路布线总成提出严格要求的最佳例证。这些装置包括绞接信号线、专用电路接头、连接器接口上的短路棒和冗余馈线。

　　在典型的集中式线束保护方案中，气囊装置中的馈线从点火开关到开关到熔断器座再到仪表面板中央的气囊控制模块。而分散式保护方案则可以合理地把PPTC器件布置在转向柱底座上。这样就可以让馈线直接从点火开关连接到气囊控制模块。这种方式使馈线缩短了一米多。

　　减轻了拖车牵引灯电路的导线重量

野蛮使用、维护不一致以及进水导致的短路和过载使拖车牵引电路成为一种高风险应用