限流電源切換器如何提高車用電子產品的可靠性

現今汽車配備的電子元件越來越多，提高汽車整體成本，而保護元件避免電性損壞同時維持可靠性的挑戰則日益艱鉅。

汽車內電子控制單元 (ECU) 等所有裝置的電力來源都是車內電池，因此容易受到電流尖峰或突波的影響，包括導通和關斷時的突波。此等敏感性催生電性損壞保護的需求。

另一個類似應用則是汽車 USB 連接埠的保護，以確保電源供應符合 USB 標準的要求，同時保護插入這些連接埠的消費性裝置。

現代汽車的 USB 連接埠數量越來越多，且散佈於車內各處。根據 USB 規格，這些連接埠必須能提供額定 5V DC，且 USB 2.0 標準要求 2.5W 功率時支援高達 500mA 的電流。

USB 3.0、USB Type-C^® (或 USB-C^®) 和最新的各種版本也都提供更高的功率。雖然 USB-C 連接埠目前在汽車內相當少見，但 IHS Markit 的預估顯示 2025 年前，配備這類連接埠的汽車將超過四分之一。

避免電力問題

我們要如何解決 USB 連接埠和 ECU 保護的挑戰？

針對這個問題，Diodes 公司已推出限流電源切換器 AP22653Q，不僅符合汽車規格，而且可靈活調整。AP22653Q 在高電流位準下的嚴格精度裕度為 ±7%，可將通過的電流限制在安全位準。此裝置可透過標準值外部電阻器，將限劉閾值輕鬆設定在 125mA 和 1735mA (峰值) 之間，同時提供高達 1.5A 的持續輸出。

AP22653Q 的上升和下降時間可妥善控制，有助於減輕導通/關斷的突波影響。此外，5μs 的短路回應時間有助避免系統意外關機或重新啟動，進而改善可靠性。整合在這款裝置中的反向電流防護，可避免周邊裝置由外部供電時出現反向電流。此外，此裝置也加入過熱保護和欠壓鎖定功能。

如同任何汽車市場專用的零件，AP22653Q 電源切換器符合 AEC-Q100 Grade 1 等級規範。其操作溫度範圍為 -40°C 至 125°C，採用節省空間的 SOT26 封裝，適合用於汽車內的狹窄空間。

AP22653Q 另一重大特性是 55mΩ 的低導通電阻 (典型)，大幅降低高負載電流下的功率損耗和壓降，並限制裝置內功率消散的情形，因此運作時的散熱較少，能提升可靠性。

汽車電子裝置漸趨複雜，為了實現過電流和電力尖峰保護，AP22653Q 這類高效電源切換器越來越不可或缺。

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