車(chē)用電器短路保護(hù)和過(guò)流保護(hù)措施

雖然車(chē)上的電器的供電由保險(xiǎn)絲盒提供，一般情況下，當(dāng)車(chē)上的電器發(fā)生短路時(shí)，保險(xiǎn)絲盒的保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷，切斷電源，起到保護(hù)電器以及電路的作用。

當(dāng)控制器通過(guò)內(nèi)部的繼電器、三極管、MOSFET、固態(tài)繼電器等器件對(duì)電器的電源進(jìn)行通斷控制時(shí)。

如果控制器承受短路過(guò)流能力低于保險(xiǎn)絲承受過(guò)流的能力。

則可能發(fā)生保險(xiǎn)絲還沒(méi)有發(fā)生熔斷，控制器的器件或者用于通電流的PCB走線(xiàn)就已經(jīng)燒毀。

為了確保不發(fā)生這種事情，SDS做了以下的規(guī)定：

對(duì)于三極管、MOSFET或者固態(tài)繼電器的輸出，需要將輸出通過(guò)150mOhm的電阻持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間短路到電源或者地。

或者分別阻值為負(fù)載5%， 10%， 25%，50%阻值的電阻，短路到電源或者地。

對(duì)于繼電器，不管是通過(guò)切換電源或者切換地控制負(fù)載電源，短路電流為保險(xiǎn)絲電流的135%時(shí)，控制器需要能持續(xù)時(shí)間為10min(快熔保險(xiǎn)絲），30min（慢熔保險(xiǎn)絲，一般用于可能過(guò)流時(shí)間比較長(zhǎng)的電器，比如用于電動(dòng)車(chē)窗控制的30A慢熔保險(xiǎn)絲）。

當(dāng)短路電路為保險(xiǎn)絲電流的200%，控制器需要能持續(xù)5min。

做完上述兩個(gè)過(guò)流試驗(yàn)之后，繼電器的觸點(diǎn)不能有任何退化。

保險(xiǎn)絲盒

記得左或者右轉(zhuǎn)向燈所接的保險(xiǎn)絲為10A的保險(xiǎn)絲，采用繼電器的控制電路需要能承受13.5A，時(shí)間為10分鐘的過(guò)流，以及20A，持續(xù)時(shí)間為5分鐘的過(guò)流。

采用繼電器的方向燈控制電路

在考慮繼電器觸電的過(guò)流能力之外，還需要考慮PCB上銅箔的過(guò)流能力，這時(shí)需要把PCB的走線(xiàn)綠油開(kāi)窗，手工加錫的方式增加過(guò)流能力。

記得有一款給XX汽車(chē)的BCM，PCB走線(xiàn)沒(méi)有開(kāi)窗加錫，從市面上退回了不少燒壞的控制器，都是銅箔被直接燒斷燒黑。

當(dāng)PCB上的銅箔或者電子元器件無(wú)法承受上述的過(guò)流時(shí)（特別是對(duì)于非繼電器的輸出），此時(shí)，需要增加一些過(guò)流保護(hù)措施，如下：

1．正溫度系數(shù)電阻(PTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲)，PTC有閾值電流及響應(yīng)時(shí)間等參數(shù)，當(dāng)流過(guò)PTC的電流超過(guò)其閾值電流且持續(xù)時(shí)間大于其響應(yīng)時(shí)間，PTC阻值才會(huì)迅速增大，起來(lái)保護(hù)模塊的作用。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該根據(jù)閾值電流及響應(yīng)時(shí)間以及輸出驅(qū)動(dòng)器的過(guò)流能力合理設(shè)計(jì)。此外，PTC在常態(tài)下依然有電阻存在，因此，正常情況下，輸出驅(qū)動(dòng)在PTC上產(chǎn)生的壓降應(yīng)該要小于輸出電壓所允許的壓降（SDS規(guī)定為1V）。

2．軟件回讀并切斷輸出；軟件回讀檢測(cè)如果是采用電壓檢測(cè)回路，則會(huì)存在短路電阻小于一定值才能被軟件正常檢測(cè)的問(wèn)題，在做負(fù)載軟短路試驗(yàn)時(shí)，電壓值檢測(cè)回路方式會(huì)存在問(wèn)題。此外，按照SDS規(guī)定，軟件保護(hù)一般應(yīng)該在外部中斷中進(jìn)行。負(fù)載短路，MCU接收到外部中斷后，關(guān)閉外部中斷500ms，這樣可以避免中斷占用MCU的過(guò)多資源。

3．硬件檢測(cè)關(guān)斷保護(hù)；目前市面上有智能輸出驅(qū)動(dòng)芯片，自帶過(guò)流、過(guò)壓等保護(hù)功能。

審核編輯：湯梓紅