為大電流放電鋰離子電池應用提供可復位電路保護的新方案
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傳統解決方案與 MHP 器件
大電流電鋰離子電池組應用需要穩定、可靠的電路保護；但是，目前可用的傳統電路保護裝置普遍較大、較復雜或價(jià)格較高。有些電路保護設計結合使用 IC 和 MOSFET 或類(lèi)似復雜方案；有些考慮在30A+工作電流的直流電應用中采用雙金屬保護器，但必須用很大的觸點(diǎn)才能承受這么高的電流，結果導致保護裝置體積過(guò)大。此外，由于觸點(diǎn)之間產(chǎn)生電弧可能損壞觸點(diǎn)，所以還必須限制動(dòng)作次數。
相比之下，泰科電子開(kāi)發(fā)的新型 MHP 綜合器件可代替或減少某些復雜 IC/FET 電池保護設計中所用的放電 FET 及散熱器件。將MHP 器件用于高倍率放電鋰離子電池組應用可減少空間占用，節約成本，提高保護性能。
工作原理
在正常狀態(tài)下，由于雙金屬片的電阻低，電流通過(guò)雙金屬片流過(guò)。在異常情況下，比如電動(dòng)工具轉子閉鎖時(shí)，電路中將產(chǎn)生很高的電流，導致雙金屬觸點(diǎn)打開(kāi)，其接觸電阻為大電流放電鋰離子電池應用提供可復位電路保護的新方案增加。此時(shí)電流將通過(guò)低電阻的PPTC流過(guò)。流過(guò)PPTC的電流，不僅抑制了觸點(diǎn)之間電弧的產(chǎn)生，同時(shí)又加熱雙金屬片，使其保持在打開(kāi)狀態(tài)和鎖定位置。這種集成設計滿(mǎn)足了大電流直流應用中具有電弧抑制功能的可復位過(guò)流保護器件的要求。
如圖 1 所示，MHP 器件的動(dòng)作步驟包括：
1、 在正常工作過(guò)程中，由于接觸電阻非常低，所以大部分電流將通過(guò)雙金屬。
2、 觸點(diǎn)開(kāi)始打開(kāi)，接觸電阻迅速上升。當接觸電阻高于PPTC 器件電阻時(shí)，大部分電流將分流至 PPTC器件，流經(jīng)觸點(diǎn)的電流會(huì )很少或完全沒(méi)有，從而防止觸點(diǎn)之間產(chǎn)生電弧。當電流分流至 PPTC 器件時(shí)，其電阻迅速上升，并達到遠遠高于接觸電阻的水平，使 PPTC 溫度上升。
觸點(diǎn)打開(kāi)后，PPTC 器件開(kāi)始對雙金屬進(jìn)行加熱，讓其保持打開(kāi)狀態(tài)，直到過(guò)電流條件消失或電源關(guān)閉為止。PPTC器件的電阻要遠遠低于陶瓷PTC 器件電阻，也就是說(shuō)即使觸點(diǎn)只打開(kāi)一小部分，接觸電阻只是略有上升，電流也會(huì )被分流至 PPTC 器件，從而有效防止觸點(diǎn)產(chǎn)生電弧。一般情況下，陶瓷PTC 器件與聚合物PTC 器件的電阻相差約 10的兩次方(x10^2)。所以，電阻較高的陶瓷 PTC 裝置在抑制高電流電弧放電方面遠不如聚合物 PTC 器件有效。
總結
本文通過(guò)對為大電流放電鋰離子電池應用提供可復位電路保護的新方案的討論，提出了傳統解決方案與 MHP 器件的解決方案。將MHP 器件用于高倍率放電鋰離子電池組應用可減少空間占用，節約成本，提高保護性能。因此，通過(guò)本文我們能找到可復位電路保護的解決途徑及思路。
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