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车载信息文娱体系、I/O端口和电子模块的电路维护注意事项

新型车载信息娱乐系统和导航系统提供更多的内容,让你体验到更高质量的音频和视频节目,并且改善了个人通信装置的连接性能。为了适应很高的数据传

新式车载信息文娱体系和导航体系供给更多的内容,让你体验到更高质量的音频和视频节目,并且改进了个人通讯设备的衔接功用。为了习惯很高的数据传输速率,满意当时通讯的要求,一定要维护这种设备,避免由于顾客误用、危险性的环境和电源动摇而形成损坏。

在信息文娱体系中广泛运用自复PPTC(聚合物正温度系数)器材,它们维护精细的电子元件及周边设备。在自复功用不可取或不实际的运用体系中,一般是运用片式外表贴装熔断器。

信息文娱设备也简单由于过高的瞬变电压而损坏,其间包括它地点的作业环境及周边设备发生的静电放电(ESD)脉冲。往往运用ESD维护器材、金属氧化物变阻器(MOV)和齐纳二极管来维护轿车电子设备,例如天线、背光加热器、电池、按键、电路板上的印制线、CD/DVD播放器,数据线端口、硬盘驱动器以及输入/输出端口和触按屏。

关于轿车电路维护器材在规划上的考虑
• PPTC过流/过热维护
广为盛行的PPTC器材具有自复功用,能够把它装在轿车中便于挨近的方位。它有很多种不同电气功用和尺度的产品,便于完成各种准确的维护规划方案。在挑选PPTC器材时,首要考虑的问题是,器材的坚持电流额定值要和设备在正常作业时的初级电流匹配。

• ESD维护器材
高速输入/输出端口要求运用电容小的ESD维护器材,尽量坚持信号质量不会下降。选用的器材应当合适高速数据传输线路和无线电频率数据线路,能够饱尝无数次的ESD瞬变电压。要契合RoHS 和IEC61000-4-2的要求,电容要小,触发电压要低,呼应时刻要短,这些也是ESD维护器材的重要特性。

• 外表贴装熔断器
电流大、尺度小的外表贴装熔断器有熔断快和慢的两种产品,它们的熔断特性都应当干?衾?落,其间包括熔断进程应是在封装里边进行。它们按捺电弧的特性应当杰出,并且能够接受冲击和振荡。

• 金属氧化物变阻器
金属氧化物变阻器(MOV)有各种直径和各种电压规模的产品。MOV器材能够流过很大的电流,能够吸收很大的能量,然后完成过压维护。在挑选MOV时,是依据箝位电压电平(受按捺的电压额定值),以及呼应时刻。

直流电源端口的维护
轿车电源总线很“脏”,这是咱们都知道的。轿车电源的额定值是12V,可是在正常作业时,会在8 V至16V的规模内改变。还有,电池的电流会超越100安培,并且会由于继电器动作或许熔断器熔断而中止,因而在电源总线上发生很大的感应电压尖脉冲,电压会增大5倍以上。

轿车电源在运作进程中,会由于电池接错或许在双电池启动时接到电压高一倍( 24伏)的电池上而形成损坏。有一种状况称作抛负载,它或许会在电源总线上发生很高的电压。典型的第三方电源转换器会把它滤掉一些,可是泰科电子公司的测验标明,这些电源转换器按捺瞬变电压的才能改变很大。一般USB接口充电的设备一般不是针对这种类型的电压动摇而规划的,因而需求过压维护。

在车内充电的便携设备对过流和过压维护的需求越来越大,泰科电子的新式 PolyZen ?器材能够满意它的需求。这种器材与类似于齐纳二极管的维护器材一同运用时,具有协同维护的效果,能够接受功率十分高的毛病状况。


图1:PolyZen器材能够维护轿车周边设备的输入电源、直流电源以及输出功率调理电路。

如图1所示,微型PolyZen器材中包括一个安稳的齐纳二极管和一层非线性的电阻性PPTC层。齐纳二极管能够精细地对电压进行箝位,而电阻性的PPTC层会对二极管的发热或许过电流事情作出呼应,从低电阻状况转变到高电阻状况。

关于电理性电压尖脉冲的箝位和滑润,PolyZen器材特别有用。在呈现电理性尖脉冲时,齐纳二极管把电流旁路到地,直到电压降低到正常的作业规模。在供电电压犯错的状况下,PolyZen器材对电压进行箝位,把过大的电流旁路到地,避免电源的过错形成影响。PolyZen器材的电压与电流呼应特性比较平整,有利于对输出电压进行箝位,即便输入电压和电源电流改变的状况下也能做到这点。

由于在轿车运用体系中电流有或许会很大,要很小心翼翼,保证有妥善的维护。关于选用的器材,要查看它的IFLT最大值和Vout峰值,保证器材能够供给所需求的维护才能。

维护电子模块的PCB板
商场要求更多的电子器和更多的内部空间,面临这个要求,轿车制造商把更多电路装到更小的封装里边。为了用更小和更密布的印刷电路板面积供给越来越多的功用和衔接线,有必要削减电路板上的印制线宽度。

许多这些操控模块是个黑盒子,现在用来操控越来越多的大功率配件,例如电动车窗,电动座椅的调理,遥控车门锁,以及无线电收音机和GPS天线。由于这些配件的电源是由电流很大的电路供给的,由于印刷电路板上印刷线很细,又要流过很大的电流,烧坏的或许性增大了。这个状况是有或许发生的,例如,假如一个电源地和负载断开,它的电流就会经过电路板上一条细微的印刷线流过,这条印制线中的电流将增大。

印刷电路板上的印制线起的效果是把电流从一个当地送到另一个当地。每条印制线上能够流过的电流取决于它的横截面积,最大的电流是I2R功耗发生的热量不会把它熔断而断开。即便它还没有熔化,它也有或许热到足以损坏印刷电路板或许损坏装在它上面的一些元件。

往往运用自复PPTC器材来维护电路板上这些细微的印刷线,由于这类器材能够敏捷并且有用地把电流约束在安全的数值上,并且尺度又很小,能够直接装到电路板上。运用这项技能,模块中的每一个独自电源电路都能够用一个PPTC器材来维护,把电流约束在一个安全的数值上,不会将它烧断。

在图2和图3中对熔断器和PolySwitch器材作了比较。这儿咱们假定,电路板规划人员把印制线的最高温度规定在100℃。因而,跟着印刷线的温度挨近100℃,它上面能够流过的电流越来越小。

在图2所示的比如是一个1盎司(35 μm )、100密耳( 2.5毫米)的印刷线,用了一个插装PolySwitch ?器材AGR500来维护。在图3中,印制线的宽度削减到20密耳(0.5 mm),用一个PolySwitch系列外表贴装器材ASMD150来维护它。


图2:图中比较了熔断器和PolySwitch器材AGR500的功用。


图3:图中比较了熔断器和PolySwitch 器材ASMD150的功用。

有必要留意的是,在整个温度规模内,PPTC器材的触发电流是怎么跟从印制线上的电流。在这两种状况中,即便能够运用熔断器,在轿车高于有用的规范温度下,尺度最挨近的熔断器也不能维护它。

PPTC电路维护器材得到广泛的选用,作为一种有用的、经济有用的解决办法,在电子模块顶用作过流和/或过热维护。在GPS、DVD或许收音机和轿车通讯信息体系(telematics)的电路板中,常常用这种器材来约束电流。

小结
现在有各种赋有立异性的电路维护解决办法,有各种尺度、各种焊端的产品,能够协助轿车制造商和便携设备制造商到达轿车的严格要求,进步设备的可靠性,增强最终用户的便利性和满意度。运用过电流、过电压和ESD协同维护,能够削减元件数量,进步电子元器材和网络的功率和可靠性。

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