汽車熔斷器的失效保護方法
固態(tài)熔斷器可解決很多問題
熔斷器可能會因為沒有明顯原因而熔斷,熔斷器的容錯能力非常差,哪怕是最輕微的短路都會熔斷(你曾經把硬幣掉到點煙器插座/電源插座嗎?)。當你最后發(fā)現(xiàn)硬幣并將其取出時,熔斷器不會復位。
如果BCM模塊上沒有熔斷器,安裝位置就不是這樣問題了。把BCM模塊安裝在后座下面,不必鉆到儀表板下檢修BCM模塊,這對我來說就不再是一個太大的問題。因為熔斷器有這么多的麻煩,難怪汽車廠商關注無熔斷器或熔斷器較少的BCM解決方案。
不讓汽車自燃或提供更多保修故障的解決方案
因此,這種解決方案必須可靠,在應用系統(tǒng)內性能優(yōu)異,幾乎沒有任何成本。
今天的固態(tài)開關因為保護形式簡單,有一點以自我為中心。這就是說,它們更加關注自我保護,而不是保護外圍元器件。固態(tài)開關有過熱和超負載保護電路,當因輸出短路而限制負載電流時,這種元器件是最佳的選擇。因此,用固態(tài)開關替代熔斷器有時候并不是最佳的選擇。
圖5:智能上橋臂開關與熔斷器性能比較
像硬短路一樣的短路事件比較容易保護,例如,受驅動器限制的負載電流。在這種情況下,功耗不是I2R的結果,而是驅動器上的電壓降與相應的限流的結果。這是一個高功耗事件,大部分功耗發(fā)生在智能開關上而不是線束上。因此,開關的溫度迅速升高,激活過熱關斷功能,從而保護相關的線束。
車身模塊中的大多數負載是燈泡。燈泡有一個很難處理的特性:涌流,我們了解并喜歡這個特性。涌流要求強迫固態(tài)開關的限流值遠遠高于穩(wěn)定狀態(tài)開關操作所需的限流值。我所說的一切都是為了說明:當沒有發(fā)生嚴重的硬短路事件時,這些高涌流的元器件準許異常高的穩(wěn)態(tài)電流在線束內流動,這就是固態(tài)開關保護自我而不保護所在系統(tǒng)的情況。這時,電流強度還不足以激活開關限流功能,但是足以燒毀線束或電路板。
在圖5的示例中有一個點,智能開關 (VN5010)將繼續(xù)前行,而電線將開始自毀(紅線在藍色虛線上方)。如果這種情況是真實的,甚至連電路板都可能會自毀?,F(xiàn)在考慮到涌流要求很可能更加嚴格,我們開始意識到有必要開發(fā)一個能夠仿真熔斷器特性的保護算法。
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