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TE Connectivity 的电路保护器件有助于保护车载电子设备
2015-08-12
图 1：汽车信息娱乐系统示例。
为满足车载娱乐（“信息娱乐”）系统和功能方面的各种要求，现代汽车中的电子设备数量在过去几年内出现了惊人的增长，如智能手机座、USB 接口和卫星无线电。 人们也希望新车能配置值得夸耀的功能：带有地图功能的 GPS 导航系统、内外 LED 照明和其它复杂的功能。
政府部门对汽车安全功能的要求日趋严格也是车载电子设备得以普及的另一驱动因素。 例如，2018 年，所有新车将强制安装倒车摄像头。 与此同时，国家法律要求行车时使用免持通话装置，这意味着车载电话接口将成为标配。
为满足汽车消费娱乐需求并让人们安心驾驶，汽车电子设备的种类越来越多，但随之而来的是潜在电子故障增加，这反而会产生反面效果：保修问题、安全问题和较低的整体客户满意度。
TE Connectivity (TE) 的 TE Circuit Protection 业务部门为汽车应用提供 PolySwitch®、PolyZen 以及 ESD 保护器件。 这些器件的功能远远优于传统保险丝，有助于提升车载电子设备的可靠性、性能和安全性。
USB 应用
USB 3.0 端口目前在汽车中很常见。 除过流和过压保护外，使用高速 USB 协议（以及 HDMI 和其它高速接口）的敏感型电子设备还需具备静电放电 (ESD) 损害防护功能。 TE Circuit Protection 提供的两种不同类型的电路保护器件可帮助解决上述情形。
PolySwitch PPTC（聚合物正温度系数）器件可用于 USB 应用的自复位保护。 将 PPTC 器件组装于 USB 电源的 VBUS 端口可限制电流大小，防止发生短路。 此外，此器件还有助于防止因突发短路电流下行引起的过流损坏，并帮助实现 UL60950 合规。 这些器件包括 AGRF、AHRF、AHEF、AHS、ASMD、nanoASMDC、microASMD、miniASMDC 和 BD 零件。 针对 USB 3.0 应用的过压保护，PolyZen 器件采用的是混合方法—— 通过热粘合将齐纳二极管与 PPTC 器件集成。 PolyZen 器件可用于 USB 端口中，以防止因上游稳压器故障引起的高电压通过或损坏插入 USB 端口中的任何元器件。
12 VDC 系统
为后座视频显示器、有源天线和其它配件供电的电源需要短路保护。安装设备时，车辆电源很容易发生对地短路。基座端口的电源输出同样需要短路保护。
一般而言，12 VDC 系统中的保险丝可提供电源输入输出保护。 PolySwitch PPTC 通过保护驱动器输出免受意外短路或其他负载异常的损害，提供一种可替代保险丝的高性价比自恢复方案。
视频输出
汽车信息娱乐系统及其他系统的视频输出同样需要 ESD 保护。 例如，HDMI 和其它高频输出需要低电容 ESD 保护。 TE 的聚合物 ESD (PESD) 保护器件可在 3.4 GHz 下运行而不影响信号完整性，在设计 HDMI 系统时，使用该器件可最大限度地解决设计难题。 此类器件有助于避免将来需要对 ESD 保护方案进行全面的重新设计，从而提高系统余裕，推进新一代设计。 这些器件包括 PESD0402、PESD0603 和 PESD1206Q 零件。
射频输出
蓝牙技术、GPS 和卫星无线电天线等射频输出也需要 ESD 保护。
保护裸露的通信接口免受由天线和仪器的无线（射频）接口引发的 ESD 及其它电压浪涌影响是一个重大的设计问题。
PolyZen 器件可帮助保护蓝牙模块的电源输入（图 2）。 图中还显示了 PESD 器件可用于保护天线免受 ESD 浪涌的损害。 PESD 器件具备高速数据传输线路和射频数据线路所需的低电容。 它们集成于紧凑的 SMD 封装中，并能承受无数次 ESD 尖峰。
图 2：蓝牙模块可利用 PolyZen 和 PESD 器件来实现电路保护。
LED 照明
内外 LED 在汽车设计中的应用越来越普遍。 尽管 LED 能效高、使用寿命长，但极易因高温、ESD 和短路异常而受损，导致产品故障和潜在的安全问题。 因此，汽车制造商需要对这些照明系统采用电路保护。
供给 LED 的大部分电能转化为了热量，而非光。 如果处理不当，热量将减少 LED 的寿命并影响产生的光的质量。 PolySwitch PPTC 器件可与 LED 串联使用以提供过流保护。
此外，此自恢复器件可热粘接到金属芯电路板或 LED 散热器上以提供超温保护。 如果 LED 驱动器输出因意外短路而受损或毁坏，相关问题将随之发生。 如果驱动器电路不需要输入保护，PolySwitch PPTC 器件可用于保护驱动器输出。
如果 LED 没有内置保护功能，则 ESD 保护同样不可或缺。 在这种情况下，ESD 保护器件与 LED 并联使用可有助于保护 LED 免受可能的损害。
许多 LED 驱动器很容易因不当的直流电压电平和极性而受损。 将 PolyZen 器件放置于 LED 驱动器的输入端有助于保护驱动器，避免其因意外暴露于过压和反极性情形下而受损。
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