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陆特科技自恢复保险丝在智能穿戴设备上的过流过温保护应用

发布日期:2023-06-19 18:10:01浏览量:618

近年来,随着科技的迅速进步,智能穿戴设备市场也越来越火热,目前市场上智能手环、智能手表、智能眼镜、健康穿戴、耳戴式设备和体感控制等智能穿戴设备日渐普及,智能穿戴设备可以通过软件支持、数据交互、云端交互等方式给人们的生活带来便利和提供保障。智能穿戴设备需要与使用者的身体直接接触,所以产品的安全性和稳定性就十分重要。下面我们来详细介绍一下智能穿戴设备可能存在哪些安全隐患以及解决方案。

智能穿戴设备存在的安全故障隐患有以下三点:

1、PMIC(集成电源管理电路)失效

产品的设计者会在充电端口增加一些过流保护元件以应对静电或者浪涌电流的破坏。虽然在实际使用过程中这些保护元件几乎可以应对所有问题,但还是会出现超过保护原件能力的情况发生,造成PMIC失效。在穿戴设备中PMIC除了管理电源外,还通过电源控制芯片管理电池充电这一过程。如果PMIC一旦失效就会导致充电过程不受控制,出现电池过充的隐患。

2、后级元器件电阻性能失效

板端后级的半导体元器件与PMIC失效情况类似,会存在电阻性能失效的故障,故障发生后失效的器件会与电池形成一个导通回路,电阻在故障电流下会持续升高引起高温发热,严重的还会烫伤皮肤,如下图所示的半导体的电阻性能失效(20Ω),电流在0.2A时,元器件的表面温度会超过高达90℃。

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半导体器件电阻特性失效

3、磁吸充电线故障

磁吸式充电线也称磁吸数据线,磁铁结构自带吸附功能解决了普通连接器反复插拔,容易磨损的问题,有着便捷性和人性化操作设计等优点,在智能穿戴领域被广泛应用。但是其因为其连接处是磁铁的缘故,总会吸附上铁屑异物,长此以往在使用过程中极其容易出现安全故障,会造成磁吸线功能失效、热损、短路轻则烧毁充电器烧毁设备,重则爆炸引起火灾。

下面我们就来针对以上问题设计有效的解决方案:

方案一:充电口过流保护

针对充电回路中的短路故障,我们可以在充电回路中加入一个陆特科技的PPTC自恢复保险丝过流保护器件,将PPTC安装在充电口,在有故障电流的情况下,PPTC的电阻会迅速增大,温度升高,及时切断适配器输出的异常大电流,避免发生安全事故。

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PPTC在充电端口的过流保护

方案二:板端过温保护

目前有些板端会通过NTC进行温度检测,传递信号给MCU,再由MCU来动作保护。半导体器件MCU也会存在失效的可能,所以陆特科技的具有过温保护的PPTC自复位保险丝就是一个非常好的选择,出现故障后PPTC可以把温度控制在一定的范围内,避免设备出现热失控。

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PPTC在板端的过温保护

 

方案三:磁吸线的过流过温保护

磁吸式充电线的故障主要有两种:1、微短路后发热导致端口热损,2、硬短路后的异常大电流导致pogo pin内弹簧失效。

智能穿戴类这种不标配电源适配器的充电线,外壳需要满足V-0阻燃的要求,可以在磁吸充电线上增加陆特科生产的磁吸线自恢复保险丝PPTC规避该条款。

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防止电引起着火模型

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