限流电源切换器如何提高车用电子产品的可靠性
现今汽车配备的电子组件越来越多,提高汽车整体成本,而保护组件避免电性损坏同时维持可靠性的挑战则日益艰巨。
汽车内电子控制单元 (ECU) 等所有装置的电力来源都是车内电池,因此容易受到电流尖峰或突波的影响,包括导通和关断时的突波。此等敏感性催生电性损坏保护的需求。
另一个类似应用则是汽车 USB 端口的保护,以确保电源供应符合 USB 标准的要求,同时保护插入这些端口的消费性装置。
现代汽车的 USB 端口数量越来越多,且散布于车内各处。根据 USB 规格,这些端口必须能提供额定 5V DC,且 USB 2.0 标准要求 2.5W 功率时支持高达 500mA 的电流。
USB 3.0、USB Type-C® (或 USB-C®) 和最新的各种版本也都提供更高的功率。虽然 USB-C 端口目前在汽车内相当少见,但 IHS Markit 的预估显示 2025 年前,配备这类端口的汽车将超过四分之一。
避免电力问题
我们要如何解决 USB 端口和 ECU 保护的挑战?
针对这个问题,Diodes 公司已推出限流电源切换器 AP22653Q,不仅符合汽车规格,而且可灵活调整。AP22653Q 在高电流位准下的严格精度裕度为 ±7%,可将通过的电流限制在安全位准。此装置可透过标准值外部电阻器,将限刘阈值轻松设定在 125mA 和 1735mA (峰值) 之间,同时提供高达 1.5A 的持续输出。
AP22653Q 的上升和下降时间可妥善控制,有助于减轻导通/关断的突波影响。此外,5μs 的短路响应时间有助避免系统意外关机或重新启动,进而改善可靠性。整合在这款装置中的反向电流防护,可避免周边装置由外部供电时出现反向电流。此外,此装置也加入过热保护和欠压锁定功能。
如同任何汽车市场专用的零件,AP22653Q 电源切换器符合 AEC-Q100 Grade 1 等级规范。其操作温度范围为 -40°C 至 125°C,采用节省空间的 SOT26 封装,适合用于汽车内的狭窄空间。
AP22653Q 另一重大特性是 55mΩ 的低导通电阻 (典型),大幅降低高负载电流下的功率损耗和压降,并限制装置内功率消散的情形,因此运作时的散热较少,能提升可靠性。
汽车电子装置渐趋复杂,为了实现过电流和电力尖峰保护,AP22653Q 这类高效电源切换器越来越不可或缺。
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