新车型的设计很大程度上依赖于电子电路的设计来降低成本、提高可靠性和丰富功能。随着电气和电子系统的增加，以及它们占大部分汽车成本和重量的现实情况，使得电路保护设计成为设计工作中的一个关键因素。新型汽车电子技术委员会针对无源元件的标准，以及新兴IDB-1394多媒体联网技术的要求，正在推进着可复位型聚合物正温度系数（PPTC）器件技术的应用，其应用有助于对汽车网络和电子部件的短路和过载保护。

将家中的生活方式延续到车上

汽车业界正在开发开放式的网络标准，其目的在于降低成本、减缓退化、推动技术进步、加快产品上市周期。应用于消费者信息和娱乐系统方面的技术领先于汽车设计周期5至7年的时间，而且移动娱乐产品在汽车市场和零配件市场上的增长是十分快速的。采用通用总线可以保证汽车在任何时候均能添加新功能和新设备，从而帮助汽车制造商和电子设备制造商满足消费者的需求。

汽车多媒体接口合作组织（AMI-C）正在制订一个全球性的联网标准。AMI-C是一个由汽车制造商组成的世界性组织，正在努力制订汽车上移动信息和娱乐系统的通用核心技术要求。AIM-C的目的在于让各种电子设备，包括移动电话、PDA（个人数字助理）和CD换片机能够自动进行配置，并通过不同的汽车平台在彼此之间进行通讯。

正在考虑中的一项标准是IEEE 1394串行总线，其汽车补充条款的名称为IDB-1394，正在由1394联合汽车工作组进行制订。1394联合汽车工作组的工作旨在推动IEEE 1394标准向汽车多媒体应用进行延伸，IEEE 1394广为人知的商业化名称为FireWire和i.LINK。IDB-1394设计用于高速多媒体应用，这种应用要求在汽车上快速传输大量的数据，IDB-1934能够提供以下好处：
·高速数据传输
·支持有保障的带宽
·热插拔
·为端口整合和板卡空间合并提供通用的输入/输出解决方案
·能够应用小型、灵活且不昂贵的电缆和接头
·灵活的拓扑结构，同时支持分支节点和菊花链节点

IDB-1394网络架构

汽车网络架构分为嵌入式网络和用户便利端口（或称CCP）。目前采用的技术规范中，定义了一种与现有的MOST技术规范相似的嵌入式塑料光纤（POF）汽车网络。而POF网络更为可靠，易于实施，并提供更高的数据传输率。采用这一网络可以连接多种多样的电子设备，例如DVD播放机、视频显示、导航系统、无线电装置、移动电话等通讯设备、应急功能的自动远程信息处理设备、以及其它的多媒体应用。

CCP接口由一个汽车级“bilingual”1394b物理层和接头组成。通过这一IDB-1394接口，用户就可将其便携式电子消费设备带入自己的汽车或卡车中，获得音频和视频方面的享受。CCP使用的是标准的接口，并经过专门设计，能够为设备提供电源。这项供电功能免除了携带大电池、单独电源线的麻烦，而且不必担心所要插入的设备是否已经接通电源。

IDB-1394提供了两种模式的传输方式，完全的1394b“beta”模式和通用的“bilingual”模式；“bilingual”模式提供了后向兼容性。“bilingual”模式表示可以与IEEE 1394b设备、以前的IEEE 1394a和1394-1995设备进行连接和使用。

网络和外设的电路保护技术要求

有源端口要求提供过电流保护，而已经制订的有关电源方面的标准已经在现有的总线系统上进行了多年的应用。由于CCP端口用于信号传输和供电，必须对其加以保护，以防在插入设备时，受到下行设备短路或损坏的影响，例如电缆或接头损坏时。下行设备的这种故障会是一种相当普通的现象，因此CCP短路保护应该高效而可靠。

电路设计人员可以采用的保护方案有多种，其中包括熔断器、开关、电源管理集成电路和聚合物正温度系数（PPTC）器件。熔断器能够分断电流，但是熔断器可能易于损坏(疲劳)，而且只能提供一次保护，发生故障后必须予以更换。双金属开关的局限性在于它存在反复接通，幷有可能导致触点熔接故障。设计人员也可以选择电源管理集成电路，但其成本高得难以接受。

PPTC器件与传统的熔断器相似之处在于：能够在故障状态下限制危险性的大电流；而与其不同之处在于：在故障消除后和电路电源断开后，PPTC器件能够自行复位。由于PPTC器件通常不需要在动作后进行更换，所以成为CCP短路保护的一项非常适用的解决方案。PPTC器件也可用于保护GPS（全球定位系统）部件、CD换片机、立体声音响和其它连接到汽车网络中的电子外设：

可复位型电路保护在汽车电子设备中的应用

汽车网络向42V PowerNet供电网络和过渡性双电压网络进行转变的战略，为电气和电子系统架构提供了许多革新的机会。可复位型电路保护所能发挥作用的还远远不止在于电力分配的分散化、更为复杂的电子模块以及小型局部化的线束这几项。

（1）线束保护

随着电力需求的增加，提高了线束的复杂度，增加了对汽车的电线、重量以及封装的限制。每条电气线路都要求针对短路和过载提供充足的电路保护措施，虽然，每个电气负载理论上都可采用自身专用的熔断器进行保护，但是熔断器在熔断后必须进行更换。这项特点要求熔断器盒安装在易于接触到的地方，这项要求支配了系统的架构，迫使在封装形式和系统布线方面做出让步。

这种传统型的解决方案将相似的电路集中起来，用单独的熔断器加以保护。熔断器的额定值设定必须能够承受各种受保护负载所通过的电流的总和；而且为了限制发生损坏和火灾的危险，从熔断器连接至每个负载的线路必须根据熔断器的设定值进行选择。这种设计惯例的结果是，具有较高电流承载能力的尺寸过大的线路经常为只需较小电流的负载设备供电。随着大线径导线的使用，要求使用较大的端子和接头，从而进一步增加了它们的成本、尺寸和重量，而且还增加了配线的重量和汽车的重量，后者会影响到燃料的效率。

由于PPTC器件能够在故障状态消除后和电路电源断开后复位，所以一般情况下不需要进行例行的更换或维护，因此可以布置在车门内侧、开关组件内、仪表盘后、电子模块内、以及其它汽车上不可触及的部位。如图3所示，可以在全车范围内策略性地选择电路保护装置的位置，采用最为直接和有效的布线方式来布置电源线，而无需通过一个集中布置的熔断器盒，从而减少了配线中导线的数量，并能够减少导线的重量和长度。

（2）电子控制模块的保护

随着在越来越小的空间内封装了越来越多的线路，印刷电路板（PCB）上的铜线宽度也在减小。由于汽车上的附件通常采用大电流电路供电，这些狭窄的铜线容易受到过大电流的损坏。印刷电路板上的铜线用于将信号从一个点输送到另一个点。由于其横载面积的限制，它们只能承受一定的电流，才不会让功率损耗（I2R）产生的热量导致铜线的熔化或因过热而剥离，从而损坏印刷电路板和板载器件。

电子模块的输出一般情况下也需要对由于短路或电机堵转所造成的过电流现象进行保护。而电子模块也有可能由于系统其它部分的故障而出现损坏，例如二极管短路或电源接地断开。对于这些潜在的问题，熔断器幷不被认为是可接受的解决方案，这是由于熔断器属于一次性使用的器件，而且在发生瞬态故障后必须予以更换。这种应用也经常使用基于感测和开关的多器件电路，或者SmartFET（智能化场效应管），但是这些线路的设计需要格外仔细，占用了（较多）宝贵的板卡空间，而且成本非常高。

PPTC保护器件解决方案对于电子模块的过电流和/或过热保护来说，均是一项实用、高效而经济的方案。PPTC器件通常用于计算机和外设的IEEE 1394输出的限流保护，以及对GPS（全球定位系统）、DVD、无线电和远程信息通讯电路板的限流保护。由于PPTC器件能够快速而有效地将电流限制在安全的范围内，而且其体积小巧，能够直接安装在电路印刷板上，控制模块内的每个电源回路均可单独采用一个器件来进行保护。

（3）小型电机的保护

绝大多数的汽车执行器所执行的操作中均要求执行器将某种物体移动至其移动范围限度为止，例如，移动座位或关闭车窗。但是，由于这些操作也可以手动控制，执行器在器械达到其移动限度时仍可能接通电源。在这种情况下，执行器电机堵转，其反电动势（EMF）降为零。由于这一方向与供电电压相反的反电动势消失时，执行器电机的电流可能快速上升，通常情况下达到正常运行值的2-4倍。

由于执行器电机的绕组采用极细的导线绕制，这种较高的堵转电流将导致其温度快速上升。在很多情况下，数秒种之内，温度将上升到足以对执行器电机绕组的绝缘用瓷漆造成永久性的损坏。

如果绝缘消失，则匝间短路可能扩大到整个线圈，使得执行器无法工作，幷有可能引发火灾事故。

PPTC器件可以与电机绕组进行串联，幷且一般安装在电机的端盖处，以便达到更好的热耦合。在绕组的电流和/或温度上升至某一特定值以上时，PPTC器件保持在一个高阻值状态下，将电流限制在一个很低的数值，幷防止执行器电机出现损坏。在故障消除和电源断开后，PPTC器件冷却下来，器件阻值恢复，电流即可正常通过。

进一步信息，请访问http://www.circuitprotection.com.cn。