精耕电源系统保护 TE专家分享电源设计经典案例

　　PolyZen器件是一个聚合物增强型、精密的齐纳二极管微组件。它包含了一个耦合至一个PPTC“热敏开关”的低电阻、精密的齐纳二极管，齐纳二极管能够和内部的PPTC过流保护元件起协同保护作用。PolyZen器件所具有的优点：首先，由于齐纳二级管的存在，它能够快速地帮助庇护下行电子元件不受瞬态过电压的影响；其次，它通过PPTC动作切断阻止过电压和反向偏压源对自身和电路的破坏。由于PPTC动作切断的延迟性，使得PolyZen具有延时断电保护功能，这可以防止由于电压或电流毛刺尖峰等因素造成系统瞬态失电；另外，PPTC动作的模拟性决定PolyZen切断电源瞬间的电流变化较为平缓，可以最大限度的减少由于电流剧烈变化造成的上行感应尖峰电压；同时新型PolyZen器件具有单一的元件布局和最小的元件尺寸，也有助于帮助在手机对尺寸要求非常高的场合也能使用。PolyZen器件除了具有瞬态过电压的保护性能之外，它还具有长时间过电压的保护性能，过流保护性能，反向保护性能等。

　　TE公司的GDT气体放电管可以并联在电源线，电信线，信号线以及数据传输线等敏感设备的前端，以保护它们免受闪电和开关操作引起的瞬间浪涌电压的破坏。正常情况下，气体放电管并不会影响信号的正常工作，在过压情况下，GDT可以切换到低阻状态，使得浪涌能量被旁路到气体放电管从未保护敏感设备。 电源工程师们都知道由于气体放电管的续流问题，当电源线两端电压超过15V电压时，不能直接并联气体放电管于电源线两端，这种情况下可以将气体放电管与压敏电阻串联后接入电路。由于气体放电管的电阻较压敏电阻大，所以输入的电压几乎都分配在气体放电管上，而压敏电阻的压降极小，所以平时工作时MOV不存在漏流。但当雷击浪涌侵入时，因MOV的存在也不会使气体放电管继续工作，因此这样即可避免产生工频续流，又可以防止压敏电阻因漏电流而自爆、老化，而且有保护器的残压低的优点。当然TE公司也在研发可以直接用于高压（比如超过15V）系统的气体放电管。

　　AC 2Pro器件如何有效保护LED照明灯？

　　TE公司也关注到LED的快速发展，该公司研发出来的AC 2Pro器件就是可以有效地帮助LED照明灯在内部过流、瞬态浪涌以及长时间过压情况下的保护。AC 2Pro中的PPTC器件可以有效的实现LED电源管理系统过流保护，因为AC 2Pro中的PPTC 元件与电路串联，因而无需额外的过电流保护，可帮助减少元件数目并优化LED灯驱动线路板空间。AC 2Pro中的MOV器件可以有效地实现瞬态浪涌保护，AC 2Pro可以实现8/20波形 2kV的雷击浪涌。而且AC 2Pro通过特殊的架构集成可恢复PPTC器件和MOV器件，还能实现LED电源管理系统过热以及失中线综合保护。在LED交流电源发生零线丢失或者接触不良时，这时候加在MOV上的电压不再是220V，而是变成380V交流高压，在这种情况下，电流会无限止上升，在MOV没有保护的情况下，在MOV上面流过的能量很高，MOV极有可能损坏。然而TE的AC 2Pro器件便可以实现在零线丢失时保护MOV，由于AC 2Pro™中集成的PPTC元件可以快速的感知MOV的温度，当MOV温度上升时PPTC的电阻也上升，并且进入高电阻状态以保护MOV。

　　AC 2Pro的创新集成配置提供了超越目前用于低电流应用以帮助防止热失控的传统方案的优势，这些传统方案包括使用带保险丝的MOV，它们在熔断后必须进行更换；将分离的PPTC器件和MOV器件相互紧挨放置在电路板上，这会导致热不稳定性和不可靠性；或者使用热保险丝与MOV相结合的一次性使用解决方案，在断开后不可重置。然而，TE公司创新的带有热耦合组件的AC 2Pro是一个可恢复的器件，并且通过维持压敏电阻表面温度低于150ºC来提供稳定性。AC 2Pro器件可以帮助LED电源系统制造商满足IEC60950和IEC60335标准，同时帮助电源系统在满足IEC61000-4-5 标准规定的雷击测试后仍能正常运行。

　　新能源汽车大势所趋，TE MHP器件为电动汽车保驾护航

　　新能源汽车无疑会成为汽车将来的发展方向，TE也非常重视新能源汽车的发展。对于电动车市场而言，和传统汽车相比，电力驱动以及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。而最近美国纯电动汽车制造商特斯拉的异军突起，也引爆了全球电动汽车市场。

　　特斯拉所采用的电池就是一种锂电池，而TE公司在电池保护领域有独到的造诣，不仅在小功率的手机锂离子电池有完善的保护方案，而且针对电动汽车的高电压大电流锂离子电池也研发出来了MHP产品。这款MHP器件解决了市场上对高性价比电路保护器件的需求，可以取代或帮助减少在一些复杂IC/MOSFET电池保护设计中使用的场效应放电管和附属的散热器的数量。

　　这款新型混合保护器件将双金属保护器与PPTC器件并联，提供了可复位过流保护，同时利用PPTC元件的低阻抗来帮助抑制双金属保护器在高电流下产生的电弧。在正常工作过程中，由于接触电阻非常低，所以大部分电流将通过双金属片。当电池故障情况发生时比如过流情况下，电池电路中将产生很高的电流，这导致双金属片触点打开，这时电流会通过与双金属片并联的PPTC，使得PPTC的电阻迅速上升，同时PPTC温度也会上升对双金属片进行加热，使其保持在打开状态。直到故障消除以后，MHP器件又可以恢复正常工作状态。

　　TE电路保护部研制出的可回流焊热保护器件（RTP）同样可以用于电动汽车的保护。这款二级保护器件是与与汽车功率电子设计师合作开发而成的，