PPTC保护器件技术在汽车电子的应用

汽车IEEE1394网络中的PolySwitch器件应用
　　
在汽车工业中，家庭生活方式与汽车日益紧密的联系方兴未艾。采用由美国汽车多媒体接口协会(AMI-C)制订的标准化全球接口，就能方便地与各种消费电子设备相连，并为这些设备的快速安装提供便利。在消费电子业界称为IEEE1394串行总线的网络，在设计时以多媒体内容的传输为目标。这一针对汽车工业的附加标准被称为IDB-1394，由“1394联合汽车产业集团”制订。
　　
IDB-1394设计用于高速多媒体应用，即在车内快速传输大量的信息。这项开放式的标准允许便携式的电子设备与车载网络之间进行连接和互动操作，为两者建立了沟通渠道。
　　
电源接口需要提供过电流保护，而现有的汽车体系所使用的电源标准是在多年以前颁布的。由于用户便利端口(CCP)用于传输信号和供电，所以必须对它进行保护，以防止由于各种故障，例如接触不良的电缆或接头插入到商品时，发生短路或造成下行设备的损坏。这种情况有可能经常发生，所以中央控制面板的短路保护必须有效而可靠。
　　
应用综述
　　
如图所示，车载网络的架构可分为内嵌式网络和用户便利端口(CCP)。目前的技术规格将内嵌式塑料光纤(POF)车载网络定义为与现有的MOST(媒体定向系统传输)技术相似的规格。但是，前者的架构更加稳固、能够提供更高的数据传输速率，并且更易于实现。这个网络能够连接各种电子设备，例如DVD播放机、视频显示屏、导航系统、收音机接收设备、通讯设备，如无线电话或应急自动远程通信及信息处理技术术语，以及其它的多媒体应用。


这套视频-音频网络包括一个用户便利端口(CCP)，可供乘客将自己的CD机、游戏机和其它应用1394总线的设备和外设连接到网络中，所配电缆通用于家中和车上。
　　
电路保护要求
　　
在热插拔汽车环境中，由于客户经常要在电源接口上连接和断开各种外设，所以明显存在发生短路损坏的潜在危险。电源接口要求具备过电流保护的功能，而现有的应用于当前汽车系统中的电源标准是多年以前制订的。由于用户便利接口用于传输信号和供电，所以必须对它进行保护，以防止由于各种故障，例如接触不良的电缆或接头插入接口时，发生短路或造成下行设备的损坏。这种情况有可能经常发生，所以中央控制面板的短路保护必须有效而可靠，而且最好是能够复位的。
　　
电流限制可以通过使用电阻、保险丝、开关或聚合物正温度系数(PPTC)器件来实现。目前很少采用电阻保护方案，因为它会在正常电流状态下产生过大的电压降。有可能采用一次性保险丝方案，但是这种保护易于损坏，而且必须在发生故障后予以更换。双金属开关的局限性在于它存在反复接通，并有可能导致触点熔连故障。在很多汽车应用中，最好的保护方案为聚合物正温度系数(PPTC)器件，这种器件在正常工作状态下呈现低阻抗，而在发生故障时呈现高阻抗。
　　
PolySwitch型聚合物正温度系数器件广泛用于IEEE1394应用，经常为计算机、外设和便携式电子设备提供可复位式电路保护。在汽车多媒体应用中，这种器件常用于为GPS定位设备、CD换片机、音响和其它电子外设的输入输出接口提供电路保护。

保护GPS(全球定位系统)部件、CD换片机、立体声音响和其它连接到汽车网络中的电子外设：


上图：PolySwitch器件可帮助电路设计师满足电路设计的安全需求，并为连接到车载网络中的电源接口、远程电气通讯设备和便携式设备提供电路保护

PPTC器件与传统的熔断器相似之处在于：能够在故障产生和持续状态下限制危险性的大电流;而不同之处在于：在故障消除后和/或电路电源断开后，PPTC器件能够自行复位。另一项优点是聚合物正温度系数器件较为小巧，能够直接安装在电路板上，并且可安装在电子模块、接线盒和配电中心部件内。
　　
采用通用电子工业标准的车载产品能够有助于客户利用新面市的产品来升级汽车。而通用的总线也有助于汽车制造商在技术进步、不断超前汽车设计循环周期的情况中，解决由此引发的技术过时的问题。在热插拔汽车环境中，由于客户经常要在电源接口上连接和断开各种外设，所以明显存在发生短路损坏的潜在危险。而聚合物正温度系数器为这一问题提供了有效的过电流保护方案。这种可复位的电路保护器件也有助于制造商生产出安全可靠的产品，以满足管理机构的要求，并且降低产品保修和修理成本。
　　
IDB-1394标准接口允许用户使用热插拔设备，而对于电源接口和便携式设备在多媒体网络上的过电流保护必须可靠而经济。PolySwitch系列器件所具有的低阻抗、快速分断响应时间、外形小和可复位功能等特点，有助于电路设计师设计安全可靠的产品，以满足管理机构的要求，并降低保修成本。
　　
PolySwitch产品的优点还包括与大规模电子装配技术相兼容的制造特性，并且可选择的产品范围非常广泛，提供了设计上更大的灵活性。