HCRTPmini第三代产贴片过温保护元件大年夜功率汽车电子应用更靠得住

HCRTPMINI

严苛温度环境/安全需求　匆匆汽车采取热保护元件阻抗性短路是一种故障状态，在此种状态下，会因该元件电阻上升得太高，而使得I2R发热，进而引发严重的温度问题。

在功率场效应电晶体(FET)、电容器或其他功率部件因电阻升高引起故障，而导致过热时，阻抗性短路会对汽车电子系统造成危害；只需10瓦(W)即可使局部热点超过180C，此种温度将会对主机板的环氧树脂构造造成侵害；此外，也可能不具足够的电流来开启上游的保险丝。
匆匆使汽车市场采取热保护元件的紧张成分有以下几点： 1、原始设备制造商(OEM)的哀求2、20～120安培(A)高功率密度、稳态以及高突波电流的运用。
3、与电池电源(+Vbat)固定连接的运用。
4、严苛的发动机舱环境，如高温、热冲击和增加失火蔓延机会的堕落性产品，包括防冻剂、制动液和汽油。
5、FR4环氧树脂印刷电路板(PCB)设计。
6、无涂层PCB导致氧化风险的增加。
7、客户品质部门的哀求，譬如保险。
8、帮忙知足功能安全汽车标准，如ISO 26262 ASIL D。
像高功能模组等的大电流汽车运用对不利的热条件十分敏感。
基于各种缘故原由，汽车的掌握模组将暴露于能毁坏泄极到源极通道的电压尖脉冲。
功率场效应电晶体的输出闸极驱动器会因调节器非常而涌现故障，或者某些类型的磨损而导致触点氧化，造成功率场效应电晶体的闸极电阻升高。
当闸极电压靠近Vth时，半导体依照线性模式事情，对耗散功率和内部温度造成极大影响，由于上述缘故原由，必须在功率场效应电晶体受到毁坏时，供应额外的板上热保护。
此外，在新的汽车架构中，有些电子掌握单元(ECU)与+Vbat固定连接，从而提高热事宜的风险。
HCRTPmini巧用焊锡膏作为热感应元件有鉴于更高功率、更大电流汽车运用不断呈现，并且必要对它们供应保护，经由不断改良推出HCRTPmini元件。
该元件的创新之处是奥妙利用客户常日利用的焊锡膏作为感温器件：1、出厂时该器件通过塑料卡扣，将连接端子和弹簧固定，使得器件可以直接安装于PCB,无需借助其他夹具就可以完成表贴安装和回流焊焊工艺；2、当回流焊工艺结束后或末了测试时，将器件的上盖下压致锁定位置，就可以解除器件对端子片的固定完成激活；3、当器件连接端子片和PC焊盘之间温度靠近220℃时，焊锡膏开始熔融软化，器件内部装置的弹簧将端子片向上弹开，断开回路。

HCRTPMIN构造图

HCRTPmini保护事理

此款元件能供应必要的特性以知足OEM厂商的保护哀求，由于该元件通过了汽车等级(AECQ)认证，并与表面安装元件(SMD)回流焊制程相容，以是组装本钱低且可靠性高，更采取扁平封装，使其能安装在微型化的PCB之内；其220C的范例开启温度让它适宜引擎盖下的运用；并具有较高的操作能力，23C时的标称正向电流是90A，140C时是45A；它具有较低的电阻，大约100Ohm，因而耗散和电压降均较低。
HCRTPmini元件能在室温下耐受达90A的保持电流，并且在140C下耐受45A电流。
由于HCRTPmini元件是SMD元件，稳态操作电流的性能取决于PCB布局和板子上的热管理。
这款扁平的HCRTPmini元件能以无铅表面安装元件和回流焊装置制程来安装；相较之下，径向引线热保险丝必须在回流焊之后安装或者弹片安装须要额外治具装卸，更加节省装置本钱、空间和更稳定可靠。
越来越多的新车可供应前辈的ABS模组，此模组在同一块电路板上整合电子稳定掌握(ESC)/电子稳定程式(ESP)系统，以及电子停车煞车(EPB)系统。
虽然此种整合方法可降落整体汽车架构的设计本钱，但也增加板上的部件密度，加上功率变大，上述成分都可能导致灾害性的故障。
许多OEM厂商都会哀求在靠近输入连接器的地方，供应不可逆的热保护，以防止内部模组温度超过200C以上时，热量往汽车外传递。
在必要进行热保护的范例汽车运用中，会在汽车的接线盒内放置电流保险丝，这是假设发生热事件时，电流保险丝将烧断，并办理问题；然而此假设并禁绝确，由于要供应充足的保护，除电流保险丝外，更须要过热保护装置。
除了ABS模组的范例保护方法外，设计职员也可在板上输入连接器附近安装两个HCRTPmini元件。
在每种情形下，HCRTPmini都将充当末了防线的办理方案，以帮忙防止模组涌现热事件；所谓的热事件，是指汽车本身将因此造成破坏而须维修。
在ABS运用中，出于安全缘故原由而须要冗余的电源线。
为了对整合式的ABS平台供应热保护，可在阀门/螺线管(Valves/Solenoid)和油泵马达(Oil Pump Motor)等两个区域利用HCRTPmini元件。
如下图的方块图所示，一个HCRTPmini元件放在靠近板上输入连接器(Vbat 1)之处；第二个HCRTPmini放在电源线(Vbat 2)上，它是专门用来对安全微掌握器单元和螺线管供应大约20Arms电流。

HCRTPMINI在ABS中运用示例

在ABS运用中，两个HCRTPmini元件放置在板上，一个放在安全微掌握器和螺线管上(Vbat 2)，另一个放在输入掌握器附近(Vbat 1)。
在上述的实例中，这两个HCRTPmini过热保护元件，均位于输入连接器附近，可用以做为板上的末了防线，并减少由于阻抗性短路，使得功率场效应电晶体故障而引起的破坏。
采取不可逆安全设备　保护HVAC和引擎冷却风扇与利用未具嵌入式ECU掌握单元的低端有刷马达比较，现今包括更多速率调节，譬如脉宽调变(PWM)掌握系统的中端冷却风扇马达或HVAC，由于能帮助减少碳排放，逐渐得到汽车制造商青睐；例如有刷直流马达(BDC)的碳排放是2g/km，而无刷直流马达(BLDC)的是5g/km，其他上风还包括优化的变速掌握，以及有刷直流马达的效率超过60%，而BLDC的效率是大约80%，此外，BLDC的利用寿命也较长。
设计职员被逼迫哀求对这些汽车系统进行保护，以防止涌现热事件的情形。
例如，根据德国汽车工业协会的VDA哀求，在任何情形下均须防止引擎和引擎冷却风扇电子设备涌现热毁坏，此种保护须通过采取不可逆的安全设备履行，这些安全设备可割断马达电源，而毋必要有电流和电压的额外掌握电路。
下图展示如何利用HCRTPmini来为配备PCB和嵌入式电子部件的中端冷却风扇马达或HVAC帮忙供应热保护，此一实例展示出功率范围高达600W的有刷马达类型系统。
如图所示，HCRTPmini元件常日放在反极性FET保护和EMI滤波器的输入连接器附近，在此实例中，这些元件更可在发生热事件时，帮忙供应反向电池(Reverse-battery)FET保护。

在功率范围达600W的有刷直流马达中，利用HCRTPmini元件示意图

　下图举出了另一个实例，图中显示配备PCB和嵌入式电子部件的高端冷却风扇马达；此无刷马达类型的功率范围达1,000W。
在此实例中，HCRTPmini放在输入连接器附近，在热事件时帮忙供应反极性保护。

在功率达1,000W的BLDC马达中，利用HCRTPmini元件示意图

　政府法规驱动　预热塞掌握改良刻不容缓严格确当局法规逼迫提高燃料经济和引擎性能，同时降落有害物质的排放量，上述哀求带动目前前辈当代引擎管理系统的发展。
这些法规使得汽车工业要对柴油机直喷式引擎掌握系统和预热塞掌握进行改进，目前的家当发展趋势因此半导体元件，如功率场效应电晶体为中央，所打造的电子开关来取代采取叶片保险丝和继电器的传统架构。
如图所示，在四缸预热塞模组中，电子继电器塞(Electronic Relay Plug)直接与+Battery连接。
在电子预热塞和铅酸电池之间没有任何继电器，使得系统更为灵敏。
该方块图解释HCRTP如何放在输入连接器附近，帮忙在热逃逸时供应反极性FET保护，这种方法再次供应板上末了防线的保护，有助防止热能的通报。

HCRTPmini元件在预热塞运用的示意图

HCRTPmini元件可在汽车运用中利用，以便为所有类型的汽车掌握驱动或马达帮忙供应热保护，在电流极高的部件发生故障时，该元件的高电流耐受能力，有助防止因热逃逸所导致的不屈安事宜；此HCRTP元件为设计职员供应随意马虎安装和具有本钱效益的办理方案，帮助它们达成符合AECQ标准的哀求，例如冲击、振动、温度循环和湿度暴露的哀求。

目前量产的有两款RF4515-000 /HCRTP-mini和RF4539-000 HCRTP-mini-B两个版本，两者紧张差异是在连接端子弹起后，是否端子是否袒露，电性能完备相同；其余60V电压版本产品也可以供应样品并随时量产；苏州昊芯电子作为littelfuse专业代理商，一贯专注于此产品的推广，有丰富的设计运用履历，欢迎新老客户互换索要样品！

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