- RTP 器件幫助提供在苛刻環(huán)境下的二級保護
- 保護冷卻風扇模塊免受熱失控引起的損壞
在嚴苛的汽車環(huán)境中，各種功率場效應晶體管（power FET，功率FET），被一貫地認為可承受極端的溫度變化和熱機械應力。間歇性短路、寒冷的運行環(huán)境、高壓電弧或有噪聲性短路，連同電感負載及多次短路久而久之會讓該器件疲損，致使其進入開路、短路或阻性模式。
盡管功率 FET 正日益變得強健，但如果超過了額定的限度，它們會很容易非?？斓匕l(fā)生故障。如果瞬態(tài)電壓所包含的能量高于額定雪崩擊穿能量水平，那么該器件將損壞，并形成破壞性熱事件，最終可能導致器件冒煙、起火或者脫焊。
RTP 器件幫助提供在苛刻環(huán)境下的二級保護
一款新的表面貼裝元件，即可過回流焊的熱保護(RTP)器件可有助于防止故障功率電子元件引起的熱損壞。該器件有助于防止由I2R 發(fā)熱特性產(chǎn)生的意料之外的高溫阻性短路所造成的損壞，以及硬短路過流情況。該器件可以使用標準的無鉛回流焊工藝安裝，并可以代替在汽車和工業(yè)電子設計中普遍使用的各種冗余功率場效應管、繼電器及大量的熱量感應器。
當某個功率元器件出現(xiàn)故障或一個電路板缺陷產(chǎn)生了不安全的過溫情況時，RTP 器件在200°C 時（一個高于正常工作溫度范圍的值，卻又低于無鉛焊料的熔點溫度）斷開并將會中斷電流，幫助阻止可能導致致命損壞的熱失控情況發(fā)生。
如圖1 所示，當RTP 器件在場效應管附近的電源線上串聯(lián)時，它會跟蹤場效應管溫度，并在緩慢的熱失控情況在電路板上形成非預期的過熱情況之前斷開電路。
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保護冷卻風扇模塊免受熱失控引起的損壞
各種冷卻風扇模塊（CFM）是汽車暖通空調(diào)和引擎冷卻系統(tǒng)的必要單元，幫助冷卻發(fā)動機和防止在特殊情況下潛在的過熱，例如炎熱天氣和斜坡駕駛。CFM 模組通常被放置在引擎罩下面，它們比那些可在乘客艙里發(fā)現(xiàn)的部件經(jīng)歷了更加極端的溫度變化。這種熱應力可加速功率場效應管的疲損和導致早期故障。汽車發(fā)動機罩下面的部件也可能被暴露于“流體攻擊”之下，從而導致被腐蝕和在印制電路板形成局部熱點。
通常情況下，CFM 模組并不包括一個微型控制器，后者可以在一定條件下被用來板上診斷和自動觸發(fā)功率場效應管斷開信號。因此，通過軟件方法來阻止功率場效應管故障是無法使用的，因此二級電路保護變得必要，從而使熱失控不會引起危險的熱事件。
在一些設計配置中，功率場效應管可能直接與電池相連。在這種情況下，即使點火器斷開，電源也一直為該器件供電。如果出現(xiàn)導致不安全溫度的故障，來自發(fā)動機的電源將不會中斷回路，其結果是眼看著熱事件的發(fā)生。
在絕大多數(shù)汽車冷卻風扇應用中，功率場效應管被用于控制模塊中，根據(jù)需要來開關風扇電動機的電源。CFM 應用中有兩種典型的電機配置：電刷式和無刷式。圖2和圖3 分別描述了兩種配置和相關電子線路，并且定義了由于功率元器件發(fā)生故障而能夠發(fā)生不安全熱失控情況的敏感區(qū)域。在這些應用中，RTP 器件有助于防止由熱失控引發(fā)具有毀壞性的熱事件。RTP 器件被放置于應用中的敏感區(qū)域，一旦溫度超過了其斷開溫度，它將會斷開電路。
RTP 器件可幫助汽車功率電子系統(tǒng)滿足可靠性要求，這些系統(tǒng)包括冷卻風扇應用，還包括ABS、動力方向盤及PTC 加熱器等。盡管本文集中講述的是功率場效應管，但RTP 器件也可在其他元器件失效時幫助保護免受熱失控所帶來的損壞，如電容器、芯片、電阻器和其他功率元器件可能發(fā)生損壞及故障所引起的熱失控，或者任何形式的腐蝕導致發(fā)熱作用。
