在信息娛樂(lè )系統中廣泛使用自復PPTC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(shí)際的應用系統中，通常是使用片式表面貼裝熔斷器。

信息娛樂(lè )設備也容易因為過(guò)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(chǎn)生的靜電放電(ESD)脈沖。往往使用ESD保護器件、金屬氧化物變阻器(MOV)和齊納二極管來(lái)保護汽車(chē)電子設備，例如天線(xiàn)、背光加熱器、電池、按鍵、電路板上的印制線(xiàn)、CD/DVD播放器，數據線(xiàn)端口、硬盤(pán)驅動(dòng)器以及輸入/輸出端口和觸按屏。

對于汽車(chē)電路保護器件在設計上的考慮

PPTC過(guò)流/過(guò)熱保護

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

ESD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(zhì)量不會(huì )下降。選用的器件應當適合高速數據傳輸線(xiàn)路和無(wú)線(xiàn)電頻率數據線(xiàn)路，能夠經(jīng)受無(wú)數次的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(shí)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(chǎn)品，它們的熔斷特性都應當干凈利落，其中包括熔斷過(guò)程應是在封裝里面進(jìn)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(dòng)。

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(chǎn)品。MOV器件可以流過(guò)很大的電流，能夠吸收很大的能量，從而實(shí)現過(guò)壓保護。在選擇MOV時(shí)，是根據箝位電壓電平(受抑制的電壓額定值)，以及響應時(shí)間。

直流電源端口的保護

汽車(chē)電源總線(xiàn)很“臟”，這是大家都知道的。汽車(chē)電源的額定值是12V，但是在正常工作時(shí)，會(huì )在8V至16V的范圍內變化。還有，電池的電流會(huì )超過(guò)100安培，而且會(huì )因為繼電器動(dòng)作或者熔斷器熔斷而中斷，因而在電源總線(xiàn)上產(chǎn)生很大的感應電壓尖脈沖，電壓會(huì )增大5倍以上。

汽車(chē)電源在運作過(guò)程中，會(huì )因為電池接錯或者在雙電池啟動(dòng)時(shí)接到電壓高一倍( 24伏)的電池上而造成損壞。有一種情況稱(chēng)作"拋負載"，它可能會(huì )在電源總線(xiàn)上產(chǎn)生很高的電壓。典型的第三方電源轉換器會(huì )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(lèi)型的電壓波動(dòng)而設計的，因而需要過(guò)壓保護。

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


如圖1所示，微型PolyZen器件中包含一個(gè)穩定的齊納二極管和一層非線(xiàn)性的電阻性PPTC層。齊納二極管能夠精密地對電壓進(jìn)行箝位，而電阻性的PPTC層會(huì )對二極管的發(fā)熱或者過(guò)電流事件作出響應，從低電阻狀態(tài)轉變到高電阻狀態(tài)。
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對于電感性電壓尖脈沖的箝位和平滑，PolyZen器件特別有效。在出現電感性尖脈沖時(shí)，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(jìn)行箝位，把過(guò)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(jìn)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(diǎn)。

因為在汽車(chē)應用系統中電流有可能會(huì )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。
保護電子模塊的PCB板

市場(chǎng)要求更多的電子器和更多的內部空間，面對這個(gè)要求，汽車(chē)制造商把更多電路裝到更小的封裝里面。為了用更小和更密集的印刷電路板面積提供越來(lái)越多的功能和連接線(xiàn)，必須減少電路板上的印制線(xiàn)寬度。

許多這些控制模塊是個(gè)"黑盒子"，現在用來(lái)控制越來(lái)越多的大功率配件，例如電動(dòng)車(chē)窗，電動(dòng)座椅的調節，遙控車(chē)門(mén)鎖，以及無(wú)線(xiàn)電收音機和GPS天線(xiàn)。因為這些配件的電源是由電流很大的電路提供的，由于印刷電路板上印刷線(xiàn)很細，又要流過(guò)很大的電流，燒壞的可能性增大了。這個(gè)情況是有可能發(fā)生的，例如，如果一個(gè)電源地和負載斷開(kāi)，它的電流就會(huì )通過(guò)電路板上一條細小的印刷線(xiàn)流過(guò)，這條印制線(xiàn)中的電流將增大。

印刷電路板上的印制線(xiàn)起的作用是把電流從一個(gè)地方送到另一個(gè)地方。每條印制線(xiàn)上可以流過(guò)的電流取決于它的橫截面積，最大的電流是I2R功耗產(chǎn)生的熱量不會(huì )把它熔斷而斷開(kāi)。即使它還沒(méi)有熔化，它也有可能熱到足以損壞印刷電路板或者損壞裝在它上面的一些元件。

往往使用自復PPTC器件來(lái)保護電路板上這些細小的印刷線(xiàn)，因為這類(lèi)器件能夠迅速而且有效地把電流限制在安全的數值上，而且尺寸又很小，可以直接裝到電路板上。利用這項技術(shù)，模塊中的每一個(gè)單獨電源電路都可以用一個(gè)PPTC器件來(lái)保護，把電流限制在一個(gè)安全的數值上，不會(huì )將它燒斷。

在圖2和圖3中對熔斷器和PolySwitch器件作了比較。這里我們假定，電路板設計人員把印制線(xiàn)的最高溫度規定在100℃。因此，隨著(zhù)印刷線(xiàn)的溫度接近100℃，它上面可以流過(guò)的電流越來(lái)越小。

在圖2所示的例子是一個(gè)1盎司(35 μm )、100密耳( 2.5毫米)的印刷線(xiàn)，用了一個(gè)插裝PolySwitch 器件AGR500來(lái)保護。在圖3中，印制線(xiàn)的寬度減少到20密耳(0.5 mm)，用一個(gè)PolySwitch系列表面貼裝器件ASMD150來(lái)保護它。



必須注意的是，在整個(gè)溫度范圍內，PPTC器件的觸發(fā)電流是如何跟隨印制線(xiàn)上的電流。在這兩種情況中，即使可以使用熔斷器，在汽車(chē)高于有用的標準溫度下，尺寸最接近的熔斷器也不能保護它。

PPTC電路保護器件得到廣泛的采用，作為一種實(shí)用的、經(jīng)濟有效的解決辦法，在電子模塊中用作過(guò)流和/或過(guò)熱保護。在GPS、DVD或者收音機和汽車(chē)通訊信息系統(telematics)的電路板中，常常用這種器件來(lái)限制電流。