節能環保型汽車電路保護方案

近年來，環境不斷惡化，溫室效應日漸加強，低碳生活的意識便在人們的心中敲起了警鐘。電動汽車和混合動力汽車以其環保、節能的優勢倍受大眾的青睞。汽車工程師迫于政府政策的引導和行業競爭壓力，加大資金投放力度，從汽車行業重要電子零部件汽車線束、汽車連接器、電源等為出發點，不斷研發出順應時代發展的節能環保型汽車。
更環保、更輕的設計
對今天的汽車工程師來說，提高燃油經濟性和減少溫室氣體(GHG)排放已經成為重要的設計準則。顯而易見，電動汽車和混合動力汽車是應對這些挑戰的解決方案，但減輕汽車重量的技術也能提供一些明顯的好處，因為減輕汽車重量和滾動阻力可以降低對能源的需求，并有效地減少二氧化碳排放。
除了提高元器件集成度和使用先進材料有助于汽車制造商減輕汽車重量之外，線束重量也是一個讓人特別感興趣的領域，并已經吸引設計工程師重新審視他們的設計方案，以防止汽車電源功能因大電流故障情況而受損。
設計工程師面臨的一個挑戰是保留和/或增加電路保護器件，它們有助于保護汽車電子系統因可能的過載情況而受損，同時降低總體成本和重量。由于一輛汽車通常可能包含數百個電路和超過一公里的導線，布線系統的復雜性可能使得傳統電路設計技術難以使用，并可能導致不必要的過度設計。
許多制造商已經發現，將分布式架構和可復位聚合物正溫度系數(PPTC)過流保護器件結合使用可以顯著減輕汽車重量。圖1和圖2顯示了傳統集中式架構和分布式架構之間的差異。集中式方案要求每個模塊由接線盒中一個獨立的熔絲保護，見圖中黃 色部分。在這種“星形”架構中，每個功能也要求獨立的導線，因而增加了重量和成本。相反，在由電源總線供電多個接線盒的分布式架構中，從接線盒出來的每根導線都可以得到一個可復位電路保護器件的保護。
過去，機械強度規定汽車中使用的最細導線直徑為0.35平方毫米(22 AWG)，它能承載的電流范圍從8A至10A。這個限制在一定程度上抵消了低電流信號電路(如8A以下)中使用PPTC器件帶來的好處。不過，目前的導線材料技術可以在給定載流能力下支持更小直徑的導線，包括直徑0.13平方毫米(26 AWB)、最大電流為5A的導線。當使用分布式架構和PPTC過流保護時，這種先進技術可以減輕更多的重量。