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创新型保护器件实现对PCB和电池的有效防护(多图)

刘洋?? EDN China技术编辑?? 2010年12月27日 ?? 收藏0

  泰科电子(Tyco Electronics)近日推出两款分别针对PCB和锂离子电池的保护产品:可回流焊热保护(Reflowable Thermal Protection,RTP)器件和金属混合聚合物正系数温度电阻(Metal Hybrid PPTC,MHP)技术。

  泰科电子电子电路保护产品全球市场战略总监Eric Braddom表示,泰科电子的RTP器件是一种低电阻、耐用型表面安装热保护器,采用业界标准的元件贴裝和无铅回流焊设备,可使该器件能够被快速而简易地安装。它有一个设定的打开温度,可通过可靠的无铅表面安装装置(SMD)组件和回流焊工艺进行安装。

泰科电子 电子电路保护产品全球市场战略总监Eric Braddom

图1,泰科电子电子电路保护产品全球市场战略总监Eric Braddom

  “RTP器件的独特性能在于它可在不超过260℃的温度下进行回流焊而不会开路,但在工作中,却可在200℃的条件下打开实现保护。通过RTP的保护措施,产品设计不再需要考虑防火,使尺寸和成本有效下降”,亚太区产品技术经理何建成博士表示,为实现这一功能,RTP 器件使用一种电子激活机制。电子激活必须在完成回流焊之后进行,可在最后测试过程中实施。通过器件ARM引脚发送规定的激活电流,激活后,当器件接点达到规定的打开温度时,RTP器件将永久性打开。传统器件,如powerFET,在失效的临界状态可能并不会被熔断,而是产生过高的电阻值,由此带来大量热量,使温度飙升到180℃以上,造成电路板烧毁。泰科电子将RTP设为200℃,略高于此温度,确保FET器件失效的真实性,防止假警报的发生。当然客户如果对温度有特殊的要求,泰科电子也可以视批量定制。

泰科电子 亚太区产品技术经理何建成博士

图2,泰科电子亚太区产品技术经理何建成博士

  泰科电子电路保护产品大中国区高级销售经理江如祥补充说,泰科的RTP系列器件能达到汽车及工业应用的苛刻环境、使用寿命及可靠性要求,包括承受苛刻的冲击、振动、温度及湿度条件。SMD封装可抛弃传统手工焊装方式,提高生产效率。

泰科电子 电路保护产品大中国区高级销售经理江如祥

图3,泰科电子电路保护产品大中国区高级销售经理江如祥

  由于电池的MHP技术由一个双金属(Bi-Metal)保护器及一个PPTC(聚合物正温度系数)器件并联而成。这种器件既能提供可复位的过电流保护保护功能,又可利用 PPTC器件的低电阻特性来抑制双金属保护器在大电流条件下动作时产生电弧。主要满足无线、电动工具、电动自行车、后备电源等领域的大电流放电锂离子电池快速增长的市场催生的对大电流(在30V直流电压下,保持电流在30A以上)电路保护器件的需求。

  何建成介绍说,锂电池的应用会持续快速增长,其经常面临的问题是过电流引起的过热。传统的电路保护技术往往体积大、复杂和/或价格昂贵。与之对应,MHP技术提供了一种通常电路保护方法所不能提供的高性价比和节省空间的器件。首款产品MHP30-36器件的最高额定值为36VDC/100A,其中在100A电流(25°C)时的动作时间不到5秒。与标准的断路器相比,MHP30-36提供了卓越的消除电弧放电特性,而前者则必须通过限制开关循环的数量来解决,这时由于触点间产生的电弧放电可能对其造成损坏。

  “MHP30-36器件还能帮助减少实际应用中放电场效应管(FET)和相伴的散热片的数量,而这通常是通过使用IC+FET电池保护设计来实现的”,江如祥表示,单独的双金属材料的致命缺陷是由温度变化等因素产生的震动,而震动会使金属产生疲劳,最终快速失效。MHP技术则可避免这种震动的发生,泰科电子通常对器件进行6000次的金属疲劳测试,实际上在常用的移动设备领域,可能只需要不到10次的保护动作。


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RTP? MHP? powerFET? 锂离子电池保护?

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