關(guān)鍵字：電路保護器件 電路保護應(yīng)用
微型化、強健型兼?zhèn)?/b>
在現(xiàn)階段消費電子市場上，以智能手機為代表的便攜式產(chǎn)品對電路保護器件封裝尺寸的超小型化要求日益提升，促使保護器件的要求朝著貼片化、小型化、大電壓、大電流的方向發(fā)展。
 愛普科斯市場部經(jīng)理陳孟愷 |
TDK旗下的愛普科斯(上海)產(chǎn)品服務(wù)有限公司中國區(qū)氣體放電管、PTC及變壓器產(chǎn)品應(yīng)用市場部經(jīng)理陳孟愷介紹說：“在愛普科斯最新的產(chǎn)品開發(fā)上，我們的壓敏電阻SMD 1206 S20系列與插腳式G31系列(2.8×3.5mm)借著小型化優(yōu)勢可滿足客戶空間不足的需求，同時電流承受力可達(dá)到500A~1KA，回復(fù)速度快，符合現(xiàn)行雷擊測試的需求。另外，愛普科斯的貼片壓敏電阻也不斷向小尺寸、更高通流能力的方向發(fā)展，EIA2220系列的通流能力達(dá)到4.5KA，EIA 1210系列的通流能力達(dá)到1KA。在靜電防護方面，愛普科斯也已開發(fā)出更小尺寸、更低容值的貼片壓敏電阻，滿足高頻信號端口的防護需求。”
冠寶科技股份有限公司/麗智電子(昆山)有限公司開發(fā)的電路保護器件主要包括手機和便攜式產(chǎn)品USB 3.0接口的靜電防護及各式按鍵開關(guān)、音頻浪涌保護，以及主板、筆記本電腦的HDMI 和USB 3.0接口的超低電容靜電保護器件、按鍵或其它音頻保護等。該公司總經(jīng)理張子岳表示，目前ESD TVS陣列正由DFN1006封裝規(guī)格加速朝DFN0603規(guī)格發(fā)展，針對手機和便攜式電子產(chǎn)品小型化的要求，進(jìn)行0201表面貼裝ESD保護TVS陣列新型封裝結(jié)構(gòu)以及配合此類封裝結(jié)構(gòu)的芯片研發(fā)，并且強調(diào)更低的電容特性和更強的耐浪涌能力。冠寶科技/麗智電子目前DFN1006封裝器件的產(chǎn)能接近20KK/M，并陸續(xù)有國際大廠采用該公司的產(chǎn)品，預(yù)計DFN1006器件的產(chǎn)能會在今年底前增長到40KK/M以上，另外，其DFN0603器件規(guī)劃的產(chǎn)能則是從20KK/M起跳。
 麗智電子(昆山)有限公司總經(jīng)理張子岳 |
他還指出，伴隨著USB、HDMI接口標(biāo)準(zhǔn)的不斷提升，數(shù)據(jù)傳輸速率越來越高，也要求電路保護方案能夠緊隨接口發(fā)展的趨勢，提高接口電路的可靠性。目前公司新產(chǎn)品開發(fā)的另一個方向是針對Intel計劃于今年內(nèi)推出的Skyla*ke新處理器平臺，提供具備更低箝位電壓VC保護及更高ESD耐受能力的電路保護器件。
 力特公司電子部技術(shù)市場總監(jiān)Bharat Shenoy |
另一方面，力特公司電子部技術(shù)市場總監(jiān)Bharat Shenoy也反映，越來越多的智能手機等便攜設(shè)備開始搭載高容量的電池，以及具備快速充電性能的大功率充電器，并被連接至交流電源(120~250VACrms)，極易導(dǎo)致嚴(yán)重的浪涌瞬變(如雷擊、負(fù)載切換等)以及短路/過載等情況的發(fā)生，在保障電池安全充電的同時，也需要強勁的熔斷器來抵抗浪涌及靜電放電的影響。此外，新的4K超高清視頻(UltraHD)應(yīng)用使得數(shù)據(jù)速率高達(dá)6Gbps，要求總線ESD保護須具有更低的電容值才能保持兼容性，現(xiàn)在的目標(biāo)是大約0.3pF，且需要與低箝位電壓相結(jié)合，以保護較敏感的處理器和ASIC專用集成電路芯片。
行業(yè)應(yīng)用需求各異
在電路保護市場中，近來年的一個明顯的現(xiàn)象是，由于各個應(yīng)用市場在裝設(shè)地點、場景及環(huán)境等方面各不相同，令到不同行業(yè)設(shè)備對保護線路設(shè)計的要求也不一樣。
以LED行業(yè)為例，在戶外LED照明上，為了提高燈具的浪涌抗擾性能，力特于近期發(fā)布了NANO2 超微型系列保險絲和SPD浪涌防護模塊，其中，新的470和476系列保險絲具有耐浪涌性，采用表面貼裝封裝，為空間受限的應(yīng)用提供高度的靈活性，支持更高的貼裝速度和產(chǎn)出率。另外，其開發(fā)的LSP05和LSP10系列浪涌保護模塊有強勁的浪涌電流處理能力，集成式熱元件與壓敏電阻體之間的近距離，確保了對閃電引起的浪涌或附近負(fù)載切換的快速響應(yīng)，可為戶外和商業(yè)LED照明設(shè)備提供瞬態(tài)過電壓保護。
而在LED電源部分，由于目前LED電源產(chǎn)品的抗浪涌能力一般都較弱，非常容易受到浪涌、過電壓與過電流的沖擊而造成損壞，加上目前LED電源的防雷要求已由原先的4KV 組合波形，提升到6KV~10KV不等(由于溫室效應(yīng)引起的雷電頻繁所致)，為此，提高保護性能與降低故障發(fā)生率成為了當(dāng)務(wù)之急。采用愛普科斯開發(fā)的GDT陶瓷氣體放電管從最小500A到20KA不同系列與MOV壓敏電阻相組合的方案，在有接地的情況下可有效地抵擋共模防護。另外，還可在L/N之間分別采用MOV壓敏電阻或MOV+GDT組合，來有效抑制差模所產(chǎn)生的浪涌過電壓并起到對后級電路的保護。
安防監(jiān)控市場，系統(tǒng)智能化高清畫質(zhì)(Full HD)與IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)等已成為安防行業(yè)發(fā)展的焦點。在這一趨勢下，系統(tǒng)具有快速數(shù)據(jù)傳輸與儲存的能力，尤其是在圖像處理、傳輸、顯示部分容易受到瞬時ESD與浪涌噪聲的干擾。愛普科斯針對安防監(jiān)控系統(tǒng)提出了有效的ESD與浪涌的防護方案，在I/O接口如RS485、RJ45、POE、Coaxial、AC/DC power、HDMI等都符合現(xiàn)行測試法規(guī)(如IEC61000-4-5、ITU-T K20/K21 6KV增強測試等)要求的產(chǎn)品系列。如：對以太網(wǎng)與POE接口的浪涌防護上，愛普科斯開發(fā)的GDT在一次測具有高防雷能力與可靠性；其小型化貼片系列如1206尺寸及1812尺寸的器件均受到市場的歡迎；另外其0402尺寸ESD器件具有低電容值0.6pF，適合應(yīng)用在高頻信號端口，且成本低于現(xiàn)行的TVS方案。
就工業(yè)電器的初級電路保護領(lǐng)域來講，石油/天然氣工業(yè)環(huán)境的控制設(shè)備、醫(yī)療急救設(shè)備、照明鎮(zhèn)流器等對過流保護有較高的要求，基于IEC60079-11防爆炸安全標(biāo)準(zhǔn)，SCHURTER開發(fā)了一款具有防爆炸保護功能緊湊型表面貼裝式保險絲系列，在額定電壓下，這種保險絲不僅分?jǐn)嗄芰Ω?，且方形設(shè)計相比典型的圓柱形管狀保險絲空間使用率更高，更能滿足對空間要求極為敏感的設(shè)備要求。
技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)突破
“工業(yè)及通信電子產(chǎn)品規(guī)格逐年升級，行業(yè)規(guī)范日益嚴(yán)格，使得電子電路保護顯得格外重要，然而，在功率密度增大、器件小型化、保護及時準(zhǔn)確精細(xì)、防范等級提高等一系列看似矛盾的綜合要求下，保護方案遇到了空前的挑戰(zhàn)。”美商柏恩(Bourns)應(yīng)用工程師白玉成說道。在這一趨勢下，就要求電路保護器件廠商能夠在客戶產(chǎn)品研發(fā)階段就提供即時服務(wù)，加大技術(shù)投入，努力為客戶帶來更多的技術(shù)創(chuàng)新方案。
 美商柏恩(Bourns)應(yīng)用工程師白玉成 |
以過壓保護為例，GDT陶瓷氣體放電管器件是一種較受歡迎的過壓保護解決方案，傳統(tǒng)GDT處理浪涌能量及維持電氣隔離的關(guān)鍵在于其整體的直徑和長度。為了進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品體積，柏恩新推出的FLAT GDT氣體放電管技術(shù)運用獨特的隔離通道設(shè)計，使其可以在軸向壓縮，與普通GDT相比，降低了高度并減少了整體的體積，節(jié)省了大量設(shè)計空間，但依舊保留了隔絕性及電流處理能力，具備良好的浪涌電流額定值、低滲漏及插入損耗，電壓范圍廣(90~600V)，同時還有限壓性能，非常適合運用在對信號影響較為敏感的設(shè)備或系統(tǒng)中。
據(jù)悉，去年底，柏恩收購了日本Komatsulite公司，后者是可充電鋰電池安全防護裝置領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)廠商之一，通過導(dǎo)入Komatsulite原有的微型溫控開關(guān)、雙金屬開關(guān)和熱阻器等保護裝置，將令柏恩的產(chǎn)品線更具有互補性，且多元豐富。
而對比無法滿足高電壓和短路測試要求的現(xiàn)有保險絲解決方案，力特也在最近推出了外形尺寸為5×20mm的487系列保險絲，可為要求高電壓直流斷流額定值的電信電源供應(yīng)器和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器應(yīng)用提供保護。這種緊湊的陶瓷體保險絲的設(shè)計目的是為了確保電源供應(yīng)器PSU和電路斷路器面板之間在短路和過電流故障時的最佳協(xié)調(diào)性，在安裝于電源供應(yīng)器中時，比電氣面板中的斷路器更快斷開，使支路繞過有問題的電源供應(yīng)器，以保持支路正常運行而不會斷電。
SCHURTER目前開發(fā)的電路保護器件主要圍繞過流保護和電磁干擾防護，不僅提供電路的初級、次級保護，同時還可確保電源純潔，包括過流過壓對設(shè)備造成的損害、電源以及設(shè)備在任何情況下的持續(xù)供電、有效地對抗電磁干擾等。例如，電氣系統(tǒng)在電磁環(huán)境中必須要有良好的運行特性(抗擾度)，以避免對電磁環(huán)境造成不利影響(輻射)，而這種電磁既存在于交流電中也存在于直流電中，SCHURTER的EMC解決方案能輕松地為設(shè)備解決來自這兩方面的干擾，大幅提升設(shè)備的應(yīng)用功能。另外，SCHURTER一直持續(xù)提升本地化服務(wù)的能力，如對于移動電磁干擾測試項目，公司可安排人員到場為廠商的設(shè)備提供EMC測試服務(wù)，從而節(jié)約客戶的開發(fā)時間。
移動設(shè)備訪問
