PPTC器件保护汽车电子设备免受电源极性反接的损害

中心议题：

• 汽车电子设备电源极性接反的传统二极管保护方式
• 差模电感汽车电子设备电源极性接反的聚合物正温度系数保护方式

解决方案：

• 大功率MOSFET电路的保护
• 电机保护

汽车电子设备必须具备应对电源极性接反故障的保护功能。当跳线电缆连接到错误的极性端子，或者连接到过放电的蓄电池时，以及在新蓄电池的安装位置颠倒时都会发生电源极性接反，如果不采取相应的保护措施，过多的热量会导致电子模块出现故障，或者导致汽车上的负载设备如电磁阀和电机出现故障，造成不安全隐患。传统的保护技术较为昂贵，并且会造成电压降过大，从而影响某些系统的性能。而采用聚合物正温度系数（PPTC）器件的新技术，例如Raychem的PolySwitch产品，就能同时解决这些缺点，而且还具有其他的优势。

传统的二极管保护方式

为了保护电子模块不因蓄电池极性接反而损坏，常用的解决方案是使用一个正向导通（整流）二极管来防止电流反向流动（见图1）。

采用正向导通二极管最根本的缺点就是内在的电压损耗（0.7～1.0V），以及电子模块的实际供电电压降低。对于系统中的某些汽车电子模块（如发动机控制装置）来说，工作电压是至关重要的，而且减少任何形式的电压降（例如正向导通二极管两端的电压值）对于确保车辆在蓄电池电压较低的状态下正常起动具有重要的意义。在另外一些情况下，例如音频系统，系统电压对输出功率（Po=V*I=V2/R）有着直接的影响。也就是说，会直接影响音频性能。为了将电压损耗控制到最低，某些电子模块采用了肖特基二极管来降低电压降，一般情况下可将电压降控制在0.5V共模电感以下。

如果在电池极性接反的保护中使用了标准的整流二极管或肖特基二极管，二极管的电流承载能力（电流额定值）就取决于将要连接到二极管上的负载的大小。在通过电子模块的电流值小于1A时，标准整流正向导通二极管的成本相对较低（低于0.05美元）。但是，如果使用了肖特基二极管，或者电流超过1A时，其成本就会相对增加。

在选择正向导通二极管的大小时需要考虑的另一个因素是浪涌电流的大小，以及设备能够吸收和分散在“负载断流”时所发生的浪涌电流的能力。交流发电机正在供给电流时，将汽车的蓄电池连接断开，会造成负载断流的事件。一般情况下，这种负载断流的波形在几毫秒内将达到其峰值电压。而对于硅器件来说，通常需要考虑到最差情况下的额定值。

聚合物正温度系数保护方式

例如Poly电感器厂家Switch的产品等聚合物正温度系数器件，由半晶体聚合物和导电性颗粒的复合体组成。在正常的运行状态下，器件内的导电性颗粒形成一个允许电流流过的低阻值通路。而在造成温度过高的故障状态下，例如过电流或环境温度过高的情况，聚合物内的晶体开始融化，并形成一种无定形物质，并造成导电颗粒之间的分离，导致器件的电阻值出现非常大的非线性增加。这种电阻值的增加通常在3个数量级以上，从而将电流降低至相对较低和安全的水平。PolySwitch聚合物正温度系数器件在故障清除后和电路电源断开后复位。

采用PolySwitch器件来取代上述应用中的正向导通二极管（见图2），提供了包括减电感器生产厂家少电压降等多项优势，这是因为聚合物正温度系数（PPTC）器件两端的电压降一般在0.1V以上。其次，聚合物正温度系数（PPTC）器件可对其他类型的电子部件提供额外的保护（伴热、导线、继电器和固态部件等）。

大功率MOSFET电路的保护

对于将大功率MOSFET用于各种负载的固态开关动作的电子模块，其他极性接反的情况主要集中在驱动配置的高压侧或低压侧（见图3a）。在极性接反的状态下，大功率MOSFET的内在二极管变为正向偏置，并允许电流能够流至与其连接的电机、灯或电磁阀负载（见图3b）。

用于智能卡供电的集成式DC/DC转换器设计针对智能卡供电，本文提出了一种集成式DC/DC转换器结构并分析了它的工作原理。该系统效率可达到85%，拥有足够的鲁棒性，可满足所有复杂的ISO7816-3规范，并已通过EMV和EMV Co认证程序1级

BUCK拓补电路构成的恒流恒压问题，求解 之前在TI区发了问题，但好像没人理我，真是悲伤。。。


http://www.dianyuan.com/upload/community/2015/12/25/1451049944-14464.png



输入20-30V，输出15V，3A


问

输出4.7V 的超低压差（最小压差0.25V)LDO 各位老大有谁用过输出4.7V的超低压差（最小压差0.25V)LDO


输入电压：DC 5.15V-4.95V


输出电压： DC4.7V


负载电流： 70mA


封装足够小，SOT-23 最好，


XC6206P472MR 似

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