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PPTC自恢复保险丝在汽车门锁电路上的过流保护应用

发布日期:2023-08-09 17:42:27浏览量:553

汽车工程中的两个考虑因素是重量和可靠性。随着汽车配备更多的选择和安全要求,汽车的重量也随之增加, 随着重量的增加,性能特性降低并且燃油效率降低。 标准熔断器需要通过熔断器面板连接到受保护的电路。 这会增加车辆的重量,同时增加的布线也会增加发生故障的机会。一次性保险丝必须手动更换,并且当保险丝处于非功能状态时,电路不起作用。 保险丝盒必须易于触及才能维修保险丝,从而限制了保险丝盒可放置的位置。 汽车门锁电路需要过流保护, 如果门锁被卡住或强行推入某个位置,导致锁无法按指定方向移动,则控制系统的 IC 芯片可能会损坏, 可能会发生多种危险情况,例如门的物理损坏或由于门板漏水而导致的短路或低温导致机械机构冻结。 当前的设计包括通过仪表板下方的保险丝盒从汽车驾驶舱内的控制模块到门锁的接线。 使用标准一次性熔断器,一旦熔断器熔断,门锁将保持非操作状态,直到更换熔断器。

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在典型的门锁设计中,控制处理器通过逆变器 IC 通过继电器为门锁电机供电(见下图)。 脉冲从接触锁/解锁开关、钥匙锁、运动传感器、门半开电路或遥控器发送到处理器。 继电器的线圈在引脚 5 处具有来自 V(Batt) 的正电压,以防止继电器因噪声或误跳闸而产生颤动(参见下图)。 V(电池)通常为 12 伏,但很快将升级为 42 伏汽车平台。 来自逻辑控制器的信号被发送到逆变器,根据解锁或锁定所需的工作负载对线圈进行偏置,使电流流过引脚 6 或 7。

如果从引脚 5 到引脚 7 的线圈通电,引脚 4 的电枢会将状态更改为引脚 3,以锁定门的方向通过门锁电机传导电流(参见下图)。 电流路径将从门锁电机继续流向继电器的引脚 2。 在引脚 2 处,第二个电枢不会接合,并将继续接触引脚 1,从而通过 PPTC自恢复保险丝 接地。 如果发生短路或故障情况,V(Batt) 流经门锁电机和继电器的过量电流将导致 PPTC 中的 I2R 发热。 随着 PPTC 升温,PPTC 的电阻呈指数级升高,从而隔离接地并消除电路电流。 一旦过流故障条件消除,聚合物将恢复到半结晶结构,碳链重新连接,电流将再次流过 PPTC。

解锁部分类似。 继电器的引脚 5 至引脚 6 的线圈将由逆变器和控制器电路通电。 引脚 1 处的电枢将状态更改为引脚 3。发生这种情况时,V(Batt) 将使电流流过引脚 3 和 2 处的触点(参见下图),通过电机(更改锁定位置)流回引脚 4 将引脚1连接至PPTC并接地,从而改变锁定位置的状态。

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