新的失效保护方法

　　像硬短路一样的短路事件比较容易保护，例如，受驱动器限制的负载电流。在这种情况下，功耗不是I2R的结果，而是驱动器上的电压降与相应的限流的结果。这是一个高功耗事件，大部分功耗发生在智能开关上而不是线束上。因此，开关的温度迅速升高，激活过热关断功能，从而保护相关的线束。

　　车身模块中的大多数负载是灯泡。灯泡有一个很难处理的特性：涌流，我们了解并喜欢这个特性。涌流要求强迫固态开关的限流值远远高于稳定状态开关操作所需的限流值。我所说的一切都是为了说明：当没有发生严重的硬短路事件时，这些高涌流的元器件准许异常高的稳态电流在线束内流动，这就是固态开关保护自我而不保护所在系统的情况。这时，电流强度还不足以激活开关限流功能，但是足以烧毁线束或电路板。

　　在图5的示例中有一个点，智能开关 (VN5010)将继续前行，而电线将开始自毁（红线在蓝色虚线上方）。如果这种情况是真实的，甚至连电路板都可能会自毁。现在考虑到涌流要求很可能更加严格，我们开始意识到有必要开发一个能够仿真熔断器特性的保护算法。

　　在用一个“大熔断器”保护多个上桥臂驱动负载的应用中，有些问题需要考虑。在这些应用中，“大熔断器”的电流处理功能可能高于任何一条被保护的线束。因此，当一条电线上出现“软短路”时，如果上桥臂驱动器十分强健，能够处理更高的短路电流和熔断保护功能，那么线束或电路板可能会自毁。

图6：当智能开关只能自我保护时的后果

　　解决方案

　　该解决方案是实现一个能够仿真熔断器的I2-t特性的智能电路保护算法。这个概念可转化为“曲线下面积”。在下图(图 7)中，曲线下面积(A区)是保护算法的I2-t界限内。B区所示是在一段时间内的恒定超负载条件，其中，超负载电流小于智能开关的限流值。在这个图中，当限流值超过曲线时，智能开关不会被闭锁。当B区突破A区时，器件闭锁。 这个原则适用于超负载在开关激活后存在很长时间的状况。

图7：超负载与功率限制区比较

　　可能存在一种特殊的瞬间过流状况：瞬间过流超出曲线与A区交接的界限，但是“曲线下面积”不足以产生错误开关条件。在下图中(图8)，这个错误是很严重的，但是因为时长太短，不足以产生错误开关条件。

图8：瞬间错误不会产生错误关断状况

　　这种保护算法准许出色多个涌流，同时不会强制系统处理比正常高出很多的稳态电流。因此，这种算法提供一个强健的保护功能，既可以保护开关本身，又可以保护被开关驱动的线束。再加上其它的安全机制，如内置的看门狗和激活功能，这个已经很安全的解决方案将会变得更加安全。

0

0

(请您对文章做出评价)