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智能家居系统电路保护(中)
来源:TE  时间:2015-06-17

(二)DC口供电保护

对 于直流供电口,常见的异常输入包括错接电源、反接电源等过电压故障和短路等过电流故障。这些故障可能会使智能家居这类的低功率系统损坏,如果通过TE电路 保护部产品以外的其他方案来实现这些保护,可能会用到 PPTC 或 Fuse、二极管、场效应管、IC 及阻容等,需要的周边器件比较多,成本及空间要 求高。而TE电路保护部的 PolyZen 产品则在更可靠地解决这些问题的同时,可以有效节约设计空间和成本,器件的可恢复特性则大大地有利于后期维 护。

PolyZen 由 PPTC 和 Zener 管耦合而成,在输入电压异常的 情况下,PolyZen 能够输出较为稳定的电压,可以保护输入电源错误或反接电源的故障情形;在回路电流异常的情况下,PPTC 可以有效地“切断”电 路,使得下游电子设备得到有效的保护。图 1 是 PolyZen 典型的应用示意图。

PolyZen产品的典型应用电路图1:PolyZen产品的典型应用电路

图 2 所 示的是 PolyZen 在错接输入电源的情况下的响应曲线,当输入电源超出规定值时,Zener 管击穿,电流从 Zener 管泄放,输出电压稳定在 设计值范围内,此时 Zener 管发热,使得耦合的 PPTC 动作,限制回流电流,保护电子设备。动作时间在 ms 级,且故障排除后器件可恢复。 PolyZen 的热耦合设计,使得 <1w 封装的 PolyZen 产品可以耐受 100w 以上的错误电源输入,却不需要除印制电路导体带之 外的任何特殊散热结构。

PolyZen的典型故障响应曲线

图2:PolyZen 的典型故障响应曲线

更为吸引人的是,充分考量下游负载和可能的过电压输入,在某些条件下,即使输入电源错误,PolyZen 不仅可以保护下游电路不被损坏,而且可以维持设备的正常运行,如图 3 所示。PolyZen 的使用,使得智能家居系统更为稳健,能够适应恶劣的使用环境。

错误输入电源下,下游负载的工作情况

图3:错误输入电源下,下游负载的工作情况

不仅如此,PolyZen 还具有静电和浪涌防护等功能,一颗小小的器件,却能带给工程师无限的惊喜。新一代的 PolyZen 拥有很小的封装,已经广泛地应用于汽车电子、消费电子和工业等各个领域。