如何保證產(chǎn)品遇到狀況時損失最小？看TE的電路保護產(chǎn)品

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鋰電池爆炸的新聞屢見不鮮，而我們身邊越來越多的數(shù)碼產(chǎn)品采用鋰電池供電，如何確保鋰電池成為一個安全的能源而非不定時炸彈是大家普遍關(guān)心的問題。

在2015年上海慕尼黑電子展時，與非網(wǎng)記者有幸就這個問題請教了TE Connectivity電路保護部應(yīng)用工程經(jīng)理郭濤。郭濤認為，鋰電池爆炸的原因有很多，在規(guī)范使用的情況下，電池本身的自保護功能就非常重要。鋰電池爆炸一般是由于電池過熱引起的，因此降低鋰電池的爆炸機率最重要的是提供及時可靠的熱保護。

左：TE Connectivity電路保護部應(yīng)用工程經(jīng)理郭濤

右：TE Connectivity電路保護部應(yīng)用工程師鄭小強

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MHP-TAM，專為消費電子產(chǎn)品鋰電池提供緊湊熱保護的可重置熱關(guān)斷器件
TE Connetivity最新推出的MHP-TAM可重置熱關(guān)斷器件的主要功能即是提供精確的熱保護能力，當電池發(fā)生故障時，MHP-TAM可以快速的切斷電流，以避免電池因過熱而爆炸。MHP-TAM器件采用創(chuàng)新的金屬混合聚合物正溫度系數(shù)（Metal Hybrid PPTC，簡稱MHP）技術(shù)，采用并聯(lián)方式連接一個PPTC和一個雙金屬片保護器。MHP的工作電流比普通的PPTC方案得到了很大的提升，MHP-TAM提供兩種保持電流水平：低電流（在25℃下大約為6A）和大電流（在25℃下大約為15A），因此適應(yīng)筆記本、平板電腦、平板手機等工作電流比較大的應(yīng)用場合。

此外MHP-TAM的體積非常小，郭濤提到，現(xiàn)在電子產(chǎn)品的設(shè)計強調(diào)輕薄，同時又對續(xù)航能力有很高的要求，因此系統(tǒng)廠商對于電池廠商的產(chǎn)品尺寸與能量密度要求越來越高，電池廠商只能力求把最多的空間留給電池，留給電路特別是保護電路的空間越來越小，所以保護器件的尺寸越小給電池廠商的設(shè)計提供的便利越大。MHP-TAP的尺寸僅有5.8mm x 3.85mm x 1.15mm，不到2毫米的高度使得MHP-TAM特別適合應(yīng)用于現(xiàn)在流行的超薄便攜式消費電子產(chǎn)品。

MHP-TAM并非一次性熔斷保護，只要電池本身沒有損壞，MHP-TAM自動重置熱保護功能。不過郭濤強調(diào)，MHP-TAM是一個二級保護器件，使用場景一般是電池電路本身的保護措施已經(jīng)失效的情況下，當MHP-TAM起作用時，電池多數(shù)情況已經(jīng)損壞，但是如果是一級保護電路意外失效或者被誤觸發(fā)，電池本身沒有被損壞，則重置以后的電池還可以正常使用。

由于現(xiàn)在對于安全性的重視，電池出廠前均需要熱沖擊和熱循環(huán)等嚴苛性測試，電池在測試是可能會釋放出一些腐蝕性的氣體，導(dǎo)致某些保護器件被腐蝕而失效，MHP-TAM在抗腐蝕方面能力很強，所以能順利通過這種嚴苛測試。

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HCRTP，滿足汽車電子可靠性要求的大電流可回流焊熱保護器件
汽車對安全性和可靠性的要求日益嚴苛，TE Connectivity新推出的一款大電流可回流焊熱保護器件（High-Current Reflowable Thermal Protection，簡稱HCRTP）特別適合大功率、大電流的汽車應(yīng)用，例如ABS模塊、電熱塞和引擎冷卻風(fēng)扇等。HCRTP器件能夠在室溫（23℃）下耐受高達90A的保持電流，并且在140℃下耐受45A電流。

HCRTP器件以TE電路保護部的可回流焊熱保護（RTP）技術(shù)為基礎(chǔ)，能夠在功率FET、電容器或其他功率元件由于電阻增加而失效，從而導(dǎo)致熱失控的事件中幫助保護電子系統(tǒng)。HCRTP采用一次性電激活熱敏過程。在激活之前，HCRTP器件能夠耐受溫度高達260℃無鉛回流焊工藝工程而不打開，安裝之后，系統(tǒng)通電后HCRTP流過2A電流既可以激活，激活以后熱閾值為210℃，該器件在臨界結(jié)點溫度超過210℃時打開。

HCRTP可采用表面貼工藝來安裝，舊式徑向引線熱熔斷器必須在回流焊之后安裝，HCRTP器件簡化了安裝過程，降低了用戶成本，同時優(yōu)化了與印刷電路板的熱耦合。

郭濤表示TE不僅在傳統(tǒng)汽車電子領(lǐng)域深耕，而且對于新能源汽車領(lǐng)域接觸也很早，已經(jīng)有非常多的合作伙伴，并為合作伙伴提供了眾多的安全方案。例如汽車電池相對消費電子電池對安全性的要求就要高很多，由于汽車電池是采用多節(jié)電池串并聯(lián)構(gòu)成，電池組之間的連接需要很多線束，這些線束會有可能會出現(xiàn)短路現(xiàn)象，TE有完整的解決方案來檢測電池之間的導(dǎo)線是否出現(xiàn)短路。

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TE采用一個透明汽車模型來展示TE在汽車中的連接方案，非常引人注目

滿足可穿戴產(chǎn)品的極小尺寸的保護器件

物聯(lián)網(wǎng)尤其是可穿戴產(chǎn)品形態(tài)多樣化，對于保護器件提出了更多的挑戰(zhàn)，郭濤認為可穿戴產(chǎn)品的電路板面積往往很小，留給保護器件的可用空間也越來越少，傳統(tǒng)的1210或1206的ESD保護器件已經(jīng)不能滿足可穿戴產(chǎn)品的需要。要在不降低保護標準的條件下制作出更小尺寸的保護器件，對于保護器件廠商的要求極高，需要保護器件廠商能夠進一步挖掘材料的極限，并使用最先進的工藝才能實現(xiàn)。

TE是小尺寸保護器件的領(lǐng)導(dǎo)廠商，現(xiàn)在ESD保護器件的尺寸已經(jīng)可以做到0402的尺寸，人體模式（Humanbody Mode）保護電壓高達25KV。

TE電路保護部門的產(chǎn)品提供了從小至可穿戴產(chǎn)品，大至汽車電子、工業(yè)應(yīng)用等場合的包括過壓、過流和過溫保護方案，并參與指定了與保護相關(guān)的中國國家標準和行業(yè)標準，TE電路保護產(chǎn)品已經(jīng)在日常生活中無處不在，為大家營造了一個更為安全的生活環(huán)境。
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