新型MHP器件
高倍率放電鋰離子電池應(yīng)用市場的快速增長創(chuàng)造了對高性價比電路保護器件的需求,,這些器件在30V直流電壓作用下可以提供30A+的保持電流,。為滿足這種需求,一種將雙金屬保護器和PPTC(聚合物正溫度系數(shù))器件并行連接的混合型器件已被研發(fā)出來,。由此產(chǎn)生的MHP(Metal Hybrid PPTC ,,金屬混合PPTC)器件可提供一種可復(fù)位過流保護功能,同時還可利用PPTC器件的低阻抗特性來防止雙金屬保護器在更高電流下產(chǎn)生電弧放電,。
圖1顯示的是30A額定保持電流MHP器件的形狀和尺寸,,這與典型的額定電流僅為15A的雙金屬保護器的尺寸是一樣的。此外,,該器件其中的一面采用平角設(shè)計,,這樣它可很緊湊地安裝在電池組各個標準18毫米直徑的鋰離子電池之間。
圖1 MHP器件的形狀和尺寸
應(yīng)用
MHP電路保護器件為電池組設(shè)計師和制造商們提供了一種可以優(yōu)化空間,、降低成本和增強安全性的方法,,該器件技術(shù)可針對各種不同的應(yīng)用進行配置。具備更高電壓和保持電流的器件現(xiàn)正在開發(fā)之中,,未來的設(shè)計考慮因素包括用于無繩電動工具,,電動自行車,、電動摩托車、輕型電動車(LEVs),、備用電源應(yīng)用中的鋰離子電池組中的電池保護,,以及諸如電動機保護等非電池應(yīng)用。
設(shè)計理念
測試數(shù)據(jù)顯示一個典型雙金屬保護器和聚合物PTC集成在一起時,,比如PolySwitch RXEF050器件,,如何能夠為陶瓷PTC和雙金屬保護器組合提供類似的閉鎖優(yōu)勢,同時在更高的電流下提供額外的消弧功能,。
由于雙金屬觸點的低接觸阻抗,,在正常操作下電流會流經(jīng)雙金屬觸點。當出現(xiàn)諸如電動工具轉(zhuǎn)子鎖定這樣的異常事件時,,電路中就會產(chǎn)生更高的電流,,使雙金屬觸點打開,其接觸電阻也隨之升高,。此時,,電流就會分流到具備更低阻抗的PPTC器件上,同時也加熱雙金屬,,使其打開并保持在鎖定的狀態(tài),, 從而有助于防止各觸點之間電弧的產(chǎn)生。請參考圖2,。
圖2 常用的雙通/雙斷接觸設(shè)計
更小接觸面積和更低阻抗
如圖3所示,,為了縮減器件尺寸,MHP器件采用一種被稱為“雙通(Double-Make)”或“雙斷(Double-Break)”的設(shè)計作為接觸方式,,,。與典型的雙金屬保護器相比,該技術(shù)可提供如下幾個優(yōu)點:由于電流流通路徑非常短,,所以該器件具有非常低的阻抗;只有在接觸點才能產(chǎn)生熱量,,可以使用熱控制從而取得精確熱激活;它促進了小型保護器件的使用。
圖3 用于混合MHP器件的雙通/雙斷接觸設(shè)計