【導讀】便攜電池市場(chǎng)正在從傳統低功率便攜應用向更高功率應用發(fā)展。鋰離子電池的動(dòng)力便攜應用見(jiàn)證了這一趨勢，例如該產(chǎn)品在電動(dòng)工具，機動(dòng)車(chē)動(dòng)力（如電動(dòng)自行車(chē)）或備用電源（如太陽(yáng)能電池板的備用系統）上的應用。
當鋰離子電池變得更強大、更輕便、更環(huán)保時(shí)，它們也需要比鎳鎘電池更嚴格的安全設計，同時(shí)為應對高功率應用鋰電池設計而出現的各種新興安全標準將需要更高水平的保護方案。
目前，市場(chǎng)上很少有對于額定值在30VDC/30A以上的高速率放電電池應用的保護方案，而許多高能量放電鋰離子應用中的傳統電路保護技術(shù)往往比較大型、復雜或昂貴。其中一種方案是將芯片和金屬氧化物半導體場(chǎng)效應晶體管（MOSFETS）結合使用。另一種設計技術(shù)可以在需要30A以上保持電流的直流電源應用產(chǎn)品上采用常規雙金屬保護器。但是，接觸面積必須足夠大才能應對這種大電流。此外由于接觸面間產(chǎn)生的電弧可能會(huì )造成接觸面損傷，因此開(kāi)關(guān)周期次數必須是有限的。
2010年11月，TE電路保護部推出了金屬混合PPTC（MHP）。這款MHP器件解決了市場(chǎng)上對高性?xún)r(jià)比電路保護器件的需求，可以取代或幫助減少在一些復雜IC/FET電池保護設計中使用的放電場(chǎng)效應管和附屬的散熱器的數量。本質(zhì)上講，該產(chǎn)品為新興的高速率放電鋰離子電池應用提供了節省空間、成本降低和保護增強的優(yōu)勢。這款新型混合器件將雙金屬保護器與PPTC器件并聯(lián)，提供了可復位過(guò)流保護，同時(shí)利用PPTC元件的低阻抗來(lái)幫助抑制雙金屬保護器在高電流下產(chǎn)生的電弧。
MHP器件的工作原理
如上圖所示，在正常工作過(guò)程中，由于接觸電阻非常低，所以大部分電流將通
過(guò)雙金屬片。當一個(gè)故障情況發(fā)生時(shí)，例如轉子堵轉時(shí)，電路中將產(chǎn)生很高的電流，導致雙金屬片觸點(diǎn)打開(kāi)，其接觸電阻增加。
如果接觸電阻比PPTC器件的電阻高，大部分電流就會(huì )通過(guò)PPTC器件流過(guò)，沒(méi)有電流或很少的電流流經(jīng)接觸點(diǎn)，因此抑制了接觸點(diǎn)之間電弧的產(chǎn)生。當電流分流到PPTC器件時(shí)，它的電阻迅速增加到比接觸電阻還要高，從而PPTC發(fā)熱。當接觸點(diǎn)打開(kāi)之后，PPTC器件開(kāi)始加熱雙金屬片，并使其保持打開(kāi)狀態(tài)直到過(guò)流故障結束或電源關(guān)閉。
