節(jié)能環(huán)保型汽車電路保護方案

近年來，環(huán)境不斷惡化，溫室效應(yīng)日漸加強，低碳生活的意識便在人們的心中敲起了警鐘。電動汽車和混合動力汽車以其環(huán)保、節(jié)能的優(yōu)勢倍受大眾的青睞。汽車工程師迫于政府政策的引導(dǎo)和行業(yè)競爭壓力，加大資金投放力度，從汽車行業(yè)重要電子零部件汽車線束、汽車連接器、電源等為出發(fā)點，不斷研發(fā)出順應(yīng)時代發(fā)展的節(jié)能環(huán)保型汽車。
更環(huán)保、更輕的設(shè)計
對今天的汽車工程師來說，提高燃油經(jīng)濟性和減少溫室氣體(GHG)排放已經(jīng)成為重要的設(shè)計準(zhǔn)則。顯而易見，電動汽車和混合動力汽車是應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的解決方案，但減輕汽車重量的技術(shù)也能提供一些明顯的好處，因為減輕汽車重量和滾動阻力可以降低對能源的需求，并有效地減少二氧化碳排放。
除了提高元器件集成度和使用先進材料有助于汽車制造商減輕汽車重量之外，線束重量也是一個讓人特別感興趣的領(lǐng)域，并已經(jīng)吸引設(shè)計工程師重新審視他們的設(shè)計方案，以防止汽車電源功能因大電流故障情況而受損。
設(shè)計工程師面臨的一個挑戰(zhàn)是保留和/或增加電路保護器件，它們有助于保護汽車電子系統(tǒng)因可能的過載情況而受損，同時降低總體成本和重量。由于一輛汽車通常可能包含數(shù)百個電路和超過一公里的導(dǎo)線，布線系統(tǒng)的復(fù)雜性可能使得傳統(tǒng)電路設(shè)計技術(shù)難以使用，并可能導(dǎo)致不必要的過度設(shè)計。
許多制造商已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，將分布式架構(gòu)和可復(fù)位聚合物正溫度系數(shù)(PPTC)過流保護器件結(jié)合使用可以顯著減輕汽車重量。圖1和圖2顯示了傳統(tǒng)集中式架構(gòu)和分布式架構(gòu)之間的差異。集中式方案要求每個模塊由接線盒中一個獨立的熔絲保護，見圖中黃 色部分。在這種“星形”架構(gòu)中，每個功能也要求獨立的導(dǎo)線，因而增加了重量和成本。相反，在由電源總線供電多個接線盒的分布式架構(gòu)中，從接線盒出來的每根導(dǎo)線都可以得到一個可復(fù)位電路保護器件的保護。
過去，機械強度規(guī)定汽車中使用的最細(xì)導(dǎo)線直徑為0.35平方毫米(22 AWG)，它能承載的電流范圍從8A至10A。這個限制在一定程度上抵消了低電流信號電路(如8A以下)中使用PPTC器件帶來的好處。不過，目前的導(dǎo)線材料技術(shù)可以在給定載流能力下支持更小直徑的導(dǎo)線，包括直徑0.13平方毫米(26 AWB)、最大電流為5A的導(dǎo)線。當(dāng)使用分布式架構(gòu)和PPTC過流保護時，這種先進技術(shù)可以減輕更多的重量。