汽車製造商在最新一代汽車中整合愈來愈多功率更大、電流更高的應用，包括ABS模組、預熱塞和引擎冷卻風扇。將ABS、車身穩定性控制和停車煞車功能整合在一個模組中的趨勢，引發了提供高電流保護的必要性，以避免熱事件或其他問題導致保修甚至影響安全。由於製造商需要保護消費者，因此汽車設計人員必需符合AECQ振動測試和其它規定使用熱保護器件的汽車標準。

HCRTP器件

TE Connectivity旗下業務部門TE電路保護部推出一款大電流可回流焊熱保護（High-Current Reflowable Thermal Protection, HCRTP）器件，如圖1所示，它可協助汽車電子設計人員滿足保護高電流汽車應用的要求。

圖1 : HCRTP器件採用小尺寸 (最大3.7mm) SMD封裝

在功率FET、電容器或其它功率元件由於電阻增加而失效，導致熱失控的事件中，HCRTP器件可協助保護電子系統。這款創新器件通過一次性電啟動過程而變得熱敏感。在啟動之前，HCRTP器件能夠耐受高達260°C的無鉛（Pb）回流焊之處理而不斷開；在安裝之後，利用一次性的電啟動過程來啟動較低的210°C保護點。這種啟動通常在回流焊生產線測試完結後進行，使得HCRTP器件在臨界結點（junction）溫度超過攝氏210度時斷開。

HCRTP器件能夠在室溫（攝氏23度）下耐受高達90A的保持電流，並且在攝氏140度下耐受45A電流。HCRTP器件可以使用業界標準無鉛表面黏著器件（SMD）裝配和回流焊製程來安裝。相較之下，插件式熱熔斷器必需在回流焊之後安裝，因而帶來了額外的裝配成本。

ABS 應用

在ABS應用中，許多歐洲OEM廠商要求不可逆（irreversible）保護模組放置於盡可能靠近輸入連接器的位置，以期在內部模組溫度超過攝氏200度時避免熱傳導至汽車外部。這些模組具有兩個需要熱保護的單獨電源線，一個用於閥/螺線管；另一個用於油泵馬達，以減輕功率FET器件因電阻性短路而引起的損壞。在這種故障情況中，器件因為電阻上升得太高而使I2R發熱，進而產生高溫。

圖2

在需要熱保護的典型汽車應用中，通常會在汽車接線盒中放置一個電流熔斷器，這種做法假設了電流熔斷器會在熱失控事件發生時「熔斷」，並且將問題解決；然而這種假設是不正確的，因為除了電流熔斷器之外，還需要一個熱保護器件才能提供充分的保護功能。

HCRTP熱保護器件作為典型保護方法的替代產品，可以安裝在電路板上靠近輸入連接器的兩個位置，在每一情況中，HCRTP也都可以當作「一次性」或最後防線解決方案來協助保護模組。汽車在熱失控情況發生之後需要維修，但在這種情況下，HCRTP器件的重要保護功能降低了元件失效的可能性。

結論

TE 電路保護部提供高電流RTP熱保護器件以回應更大功率、更高電流汽車應用的增長及其保護需求。現時尚無其它類似器件的特性可滿足OEM廠商的保護需求。HCRTP熱保護器件達到了汽車等級（AECQ）要求，並且與SMD回流焊製程相容，從而降低裝配成本，並且能夠提供高可靠性。HCRTP器件採用小尺寸封裝（例如可以裝入PCB的小型電熱塞中），具有典型攝氏 210度斷開溫度，適用於引擎蓋下的應用。它並具有高工作電流承受能力，在攝氏 23度下標稱順向電流為90A，在攝氏 140度下則為45A，這是整合模組應用的優選特性。而且HCRTP器件具有低電阻(大約為100μOhm)，能夠減少損耗和電壓降低。

HCRTP器件適合於大電流汽車電子應用的表面安裝熱保護器件。在元件失效的事件中，電流會極高，而HCRTP器件的高電流承受能力可以幫助防止由熱失控引起的不安全事件，為設計人員提供易於安裝的高成本效益解決方案，幫助他們滿足AECQ標準的設計要求，比如衝擊、振動、溫度循環和高濕度。

（本文作者Philippe Difulvio任職於TE電路保護部）