PPTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲在汽車門鎖電路上的過流保護(hù)應(yīng)用

發(fā)布日期：2023-08-09 17:42:27瀏覽量：4196

汽車工程中的兩個(gè)考慮因素是重量和可靠性。隨著汽車配備更多的選擇和安全要求，汽車的重量也隨之增加，隨著重量的增加，性能特性降低并且燃油效率降低。標(biāo)準(zhǔn)熔斷器需要通過熔斷器面板連接到受保護(hù)的電路。這會(huì)增加車輛的重量，同時(shí)增加的布線也會(huì)增加發(fā)生故障的機(jī)會(huì)。一次性保險(xiǎn)絲必須手動(dòng)更換，并且當(dāng)保險(xiǎn)絲處于非功能狀態(tài)時(shí)，電路不起作用。保險(xiǎn)絲盒必須易于觸及才能維修保險(xiǎn)絲，從而限制了保險(xiǎn)絲盒可放置的位置。汽車門鎖電路需要過流保護(hù)，如果門鎖被卡住或強(qiáng)行推入某個(gè)位置，導(dǎo)致鎖無法按指定方向移動(dòng)，則控制系統(tǒng)的 IC 芯片可能會(huì)損壞，可能會(huì)發(fā)生多種危險(xiǎn)情況，例如門的物理損壞或由于門板漏水而導(dǎo)致的短路或低溫導(dǎo)致機(jī)械機(jī)構(gòu)凍結(jié)。當(dāng)前的設(shè)計(jì)包括通過儀表板下方的保險(xiǎn)絲盒從汽車駕駛艙內(nèi)的控制模塊到門鎖的接線。使用標(biāo)準(zhǔn)一次性熔斷器，一旦熔斷器熔斷，門鎖將保持非操作狀態(tài)，直到更換熔斷器。

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在典型的門鎖設(shè)計(jì)中，控制處理器通過逆變器 IC 通過繼電器為門鎖電機(jī)供電（見下圖）。脈沖從接觸鎖/解鎖開關(guān)、鑰匙鎖、運(yùn)動(dòng)傳感器、門半開電路或遙控器發(fā)送到處理器。繼電器的線圈在引腳 5 處具有來自 V(Batt) 的正電壓，以防止繼電器因噪聲或誤跳閘而產(chǎn)生顫動(dòng)（參見下圖）。 V（電池）通常為 12 伏，但很快將升級(jí)為 42 伏汽車平臺(tái)。來自邏輯控制器的信號(hào)被發(fā)送到逆變器，根據(jù)解鎖或鎖定所需的工作負(fù)載對(duì)線圈進(jìn)行偏置，使電流流過引腳 6 或 7。

如果從引腳 5 到引腳 7 的線圈通電，引腳 4 的電樞會(huì)將狀態(tài)更改為引腳 3，以鎖定門的方向通過門鎖電機(jī)傳導(dǎo)電流（參見下圖）。電流路徑將從門鎖電機(jī)繼續(xù)流向繼電器的引腳 2。在引腳 2 處，第二個(gè)電樞不會(huì)接合，并將繼續(xù)接觸引腳 1，從而通過 PPTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲接地。如果發(fā)生短路或故障情況，V(Batt) 流經(jīng)門鎖電機(jī)和繼電器的過量電流將導(dǎo)致 PPTC 中的 I2R 發(fā)熱。隨著 PPTC 升溫，PPTC 的電阻呈指數(shù)級(jí)升高，從而隔離接地并消除電路電流。一旦過流故障條件消除，聚合物將恢復(fù)到半結(jié)晶結(jié)構(gòu)，碳鏈重新連接，電流將再次流過 PPTC。

解鎖部分類似。繼電器的引腳 5 至引腳 6 的線圈將由逆變器和控制器電路通電。引腳 1 處的電樞將狀態(tài)更改為引腳 3。發(fā)生這種情況時(shí)，V(Batt) 將使電流流過引腳 3 和 2 處的觸點(diǎn)（參見下圖），通過電機(jī)（更改鎖定位置）流回引腳 4 將引腳1連接至PPTC并接地，從而改變鎖定位置的狀態(tài)。

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