精耕電源系統(tǒng)保護 TE專家分享電源設(shè)計經(jīng)典案例

　　PolyZen器件是一個聚合物增強型、精密的齊納二極管微組件。它包含了一個耦合至一個PPTC“熱敏開關(guān)”的低電阻、精密的齊納二極管，齊納二極管能夠和內(nèi)部的PPTC過流保護元件起協(xié)同保護作用。PolyZen器件所具有的優(yōu)點：首先，由于齊納二級管的存在，它能夠快速地幫助庇護下行電子元件不受瞬態(tài)過電壓的影響；其次，它通過PPTC動作切斷阻止過電壓和反向偏壓源對自身和電路的破壞。由于PPTC動作切斷的延遲性，使得PolyZen具有延時斷電保護功能，這可以防止由于電壓或電流毛刺尖峰等因素造成系統(tǒng)瞬態(tài)失電；另外，PPTC動作的模擬性決定PolyZen切斷電源瞬間的電流變化較為平緩，可以最大限度的減少由于電流劇烈變化造成的上行感應(yīng)尖峰電壓；同時新型PolyZen器件具有單一的元件布局和最小的元件尺寸，也有助于幫助在手機對尺寸要求非常高的場合也能使用。PolyZen器件除了具有瞬態(tài)過電壓的保護性能之外，它還具有長時間過電壓的保護性能，過流保護性能，反向保護性能等。

　　TE公司的GDT氣體放電管可以并聯(lián)在電源線，電信線，信號線以及數(shù)據(jù)傳輸線等敏感設(shè)備的前端，以保護它們免受閃電和開關(guān)操作引起的瞬間浪涌電壓的破壞。正常情況下，氣體放電管并不會影響信號的正常工作，在過壓情況下，GDT可以切換到低阻狀態(tài)，使得浪涌能量被旁路到氣體放電管從未保護敏感設(shè)備。 電源工程師們都知道由于氣體放電管的續(xù)流問題，當(dāng)電源線兩端電壓超過15V電壓時，不能直接并聯(lián)氣體放電管于電源線兩端，這種情況下可以將氣體放電管與壓敏電阻串聯(lián)后接入電路。由于氣體放電管的電阻較壓敏電阻大，所以輸入的電壓幾乎都分配在氣體放電管上，而壓敏電阻的壓降極小，所以平時工作時MOV不存在漏流。但當(dāng)雷擊浪涌侵入時，因MOV的存在也不會使氣體放電管繼續(xù)工作，因此這樣即可避免產(chǎn)生工頻續(xù)流，又可以防止壓敏電阻因漏電流而自爆、老化，而且有保護器的殘壓低的優(yōu)點。當(dāng)然TE公司也在研發(fā)可以直接用于高壓（比如超過15V）系統(tǒng)的氣體放電管。

　　AC 2Pro器件如何有效保護LED照明燈？

　　TE公司也關(guān)注到LED的快速發(fā)展，該公司研發(fā)出來的AC 2Pro器件就是可以有效地幫助LED照明燈在內(nèi)部過流、瞬態(tài)浪涌以及長時間過壓情況下的保護。AC 2Pro中的PPTC器件可以有效的實現(xiàn)LED電源管理系統(tǒng)過流保護，因為AC 2Pro中的PPTC 元件與電路串聯(lián)，因而無需額外的過電流保護，可幫助減少元件數(shù)目并優(yōu)化LED燈驅(qū)動線路板空間。AC 2Pro中的MOV器件可以有效地實現(xiàn)瞬態(tài)浪涌保護，AC 2Pro可以實現(xiàn)8/20波形 2kV的雷擊浪涌。而且AC 2Pro通過特殊的架構(gòu)集成可恢復(fù)PPTC器件和MOV器件，還能實現(xiàn)LED電源管理系統(tǒng)過熱以及失中線綜合保護。在LED交流電源發(fā)生零線丟失或者接觸不良時，這時候加在MOV上的電壓不再是220V，而是變成380V交流高壓，在這種情況下，電流會無限止上升，在MOV沒有保護的情況下，在MOV上面流過的能量很高，MOV極有可能損壞。然而TE的AC 2Pro器件便可以實現(xiàn)在零線丟失時保護MOV，由于AC 2Pro™中集成的PPTC元件可以快速的感知MOV的溫度，當(dāng)MOV溫度上升時PPTC的電阻也上升，并且進入高電阻狀態(tài)以保護MOV。

　　AC 2Pro的創(chuàng)新集成配置提供了超越目前用于低電流應(yīng)用以幫助防止熱失控的傳統(tǒng)方案的優(yōu)勢，這些傳統(tǒng)方案包括使用帶保險絲的MOV，它們在熔斷后必須進行更換；將分離的PPTC器件和MOV器件相互緊挨放置在電路板上，這會導(dǎo)致熱不穩(wěn)定性和不可靠性；或者使用熱保險絲與MOV相結(jié)合的一次性使用解決方案，在斷開后不可重置。然而，TE公司創(chuàng)新的帶有熱耦合組件的AC 2Pro是一個可恢復(fù)的器件，并且通過維持壓敏電阻表面溫度低于150ºC來提供穩(wěn)定性。AC 2Pro器件可以幫助LED電源系統(tǒng)制造商滿足IEC60950和IEC60335標(biāo)準，同時幫助電源系統(tǒng)在滿足IEC61000-4-5 標(biāo)準規(guī)定的雷擊測試后仍能正常運行。

　　新能源汽車大勢所趨，TE MHP器件為電動汽車保駕護航

　　新能源汽車無疑會成為汽車將來的發(fā)展方向，TE也非常重視新能源汽車的發(fā)展。對于電動車市場而言，和傳統(tǒng)汽車相比，電力驅(qū)動以及控制系統(tǒng)是電動汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機汽車的最大不同點。而最近美國純電動汽車制造商特斯拉的異軍突起，也引爆了全球電動汽車市場。

　　特斯拉所采用的電池就是一種鋰電池，而TE公司在電池保護領(lǐng)域有獨到的造詣，不僅在小功率的手機鋰離子電池有完善的保護方案，而且針對電動汽車的高電壓大電流鋰離子電池也研發(fā)出來了MHP產(chǎn)品。這款MHP器件解決了市場上對高性價比電路保護器件的需求，可以取代或幫助減少在一些復(fù)雜IC/MOSFET電池保護設(shè)計中使用的場效應(yīng)放電管和附屬的散熱器的數(shù)量。

　　這款新型混合保護器件將雙金屬保護器與PPTC器件并聯(lián)，提供了可復(fù)位過流保護，同時利用PPTC元件的低阻抗來幫助抑制雙金屬保護器在高電流下產(chǎn)生的電弧。在正常工作過程中，由于接觸電阻非常低，所以大部分電流將通過雙金屬片。當(dāng)電池故障情況發(fā)生時比如過流情況下，電池電路中將產(chǎn)生很高的電流，這導(dǎo)致雙金屬片觸點打開，這時電流會通過與雙金屬片并聯(lián)的PPTC，使得PPTC的電阻迅速上升，同時PPTC溫度也會上升對雙金屬片進行加熱，使其保持在打開狀態(tài)。直到故障消除以后，MHP器件又可以恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

　　TE電路保護部研制出的可回流焊熱保護器件（RTP）同樣可以用于電動汽車的保護。這款二級保護器件是與與汽車功率電子設(shè)計師合作開發(fā)而成的，