運用帶PolySwitch? PPTC器件進(jìn)行汽車(chē)線(xiàn)束保護的優(yōu)勢

傳統方法：集中式架構和熔斷器
如圖1a 所示，汽車(chē)布線(xiàn)系統的傳統保護方案過(guò)去采用的是集中和分布式多負載熔斷技術(shù)。在這種類(lèi)型的集中(或稱(chēng)為“星形”)架構中，每種功能都需要一條單獨導線(xiàn)。如果單根導線(xiàn)支持多種功能，那么這根導線(xiàn)及其熔斷器也必須承載所有這些功能的電流總和。當從電氣中心發(fā)出的電路越來(lái)越多時(shí)，在單獨一個(gè)接線(xiàn)盒中安排所有導線(xiàn)的出入線(xiàn)路并將該接線(xiàn)盒布置在方便司機維修的位置，已經(jīng)變得幾乎不大可能了。因此，系統設計人員曾經(jīng)訴諸于一些減少了部分最終效用的線(xiàn)束設計方案，如：

1. 把負載組合在一個(gè)電路中，犧牲了導線(xiàn)規格優(yōu)化和故障隔離；

2. 以提高成本為代價(jià)，把電氣中心布置在只有經(jīng)過(guò)培訓的專(zhuān)業(yè)維修人員才能接近的位置；

3. 在各種功能系統之間來(lái)回布線(xiàn)，增加了布線(xiàn)長(cháng)度、規格和成本。例如，由于熔斷器必須便于維護，傳統的車(chē)門(mén)模塊可能要為車(chē)窗、門(mén)鎖、LED和后視鏡功能提供單獨的電力饋線(xiàn)，每條饋線(xiàn)都要在接線(xiàn)盒內用一個(gè)單獨的熔斷器進(jìn)行保護。

圖1a. 典型集中式架構

圖1b. 典型分散式架構
車(chē)輛的傳統集中式布線(xiàn)保護架構依靠數量有限的大規格熔斷器來(lái)保護各種電路，防止它們因大電流故障條件而受損。雖然熔斷器相對來(lái)說(shuō)不貴，但作為單一用途器件，一旦燒毀就必須更換。這一特性意味著(zhù)熔斷器必須安裝在便于接觸的熔斷器盒內—這一要求決定了系統架構并迫使封裝和系統布局作出讓步。熔斷器在相同的外形尺寸下也具有2A到30A的標稱(chēng)額定電流，它們經(jīng)常被替換成大于設計值的熔斷器或者跳出電路的熔斷器(當用在離域模塊中時(shí))。

備選方法：使用PolySwitch器件的分散式架構
這是一種優(yōu)化的線(xiàn)束保護方案，它具有樹(shù)狀層次結構，主電力“干線(xiàn)”分為若干較小的“分支”，而在每個(gè)節點(diǎn)提供過(guò)流保護。這種架構允許使用規格更小、更節省空間的電線(xiàn)，從而降低了車(chē)重和成本。它還有助于改善系統保護并提供故障隔離，因此極大地提高了可靠性。圖1b給出了分散式架構的示意圖，其中多個(gè)接線(xiàn)箱(用黃色表示)通過(guò)電源總線(xiàn)供電。每條從接線(xiàn)箱出來(lái)、接到電源、再到不同功能裝置的電線(xiàn)都可以用一個(gè)可復位的電路保護器件保護。圖2是局部分布式架構的一個(gè)簡(jiǎn)化版本，其中每個(gè)接線(xiàn)箱要么直接對一個(gè)模塊供電，要么對另一個(gè)為外圍負載提供電力的節點(diǎn)模塊供電。

圖2. 局部分布式汽車(chē)線(xiàn)束架構的細節
使用PolySwitch過(guò)流保護器件可以實(shí)現分散式電氣系統架構。鑒于汽車(chē)級器件的可用性和在繼電器上可以期待的可靠性，這些模塊可以開(kāi)關(guān)(切換)并保護自身的輸出負載并安裝在不便維修的位置。

由于PolySwitch器件的采用不再需要經(jīng)過(guò)便于用戶(hù)接近的中央熔斷器座進(jìn)行配電布線(xiàn)，因此可以按照電源與負載之間最直接的路徑完成布線(xiàn)。從而縮短了電線(xiàn)長(cháng)度，減小了電線(xiàn)規格，不僅節省了大量空間、尺寸和成本，也減少了車(chē)輛中使用的各種端子、觸點(diǎn)、開(kāi)關(guān)和電子驅動(dòng)電路。此外，分散式架構還可以減少所需的連接器和接線(xiàn)箱數量及尺寸。比如，通過(guò)在車(chē)門(mén)模塊中采用PolySwitch器件，可以使用一條電力饋線(xiàn)，節省了電線(xiàn)，降低了成本和接線(xiàn)箱尺寸。

表. 傳統熔斷與分散式線(xiàn)束保護架構的電線(xiàn)重量比較。電線(xiàn)重量計算以銅密度8.96x10-6kg/mm3為依據
表1給出了與傳統熔斷保護技術(shù)相比，采用分散式架構和PolySwitch器件所能節省的重量。（注意，如前面所述，本例中使用的最小電線(xiàn)規格為0.35 mm，而有些應用中可以使用規格更小的電線(xiàn)。）