TE Connectivity 的電路保護元件有助於保護汽車電子元件

圖 1：車用資訊娛樂系統範例。

現代化汽車在過去幾年內大幅增加電子內裝，這都歸因於車內娛樂系統（車用資訊娛樂）與其他特色，例如智慧型手機座、USB 連接埠和衛星無線電。 最新款的汽車預計將搭載地圖描繪功能的 GPS 導航系統、車內與車外 LED 照明以及其他精密功能。

政府對安全功能的要求同時也刺激了車內電子元件的蓬勃發展。 舉例來說，倒車攝影機自 2018 年起將是新車的必要配備。 同時，國家法律要求駕車時需使用免持通話裝置，意味著車內行動電話介面將會成為標準功能。

由於針對消費性娛樂及心安而設計的汽車電子元件增多，電子元件故障的可能性也提高，諷刺的是，這會帶來反效果：保固維修、安全問題及客戶的整體不滿意度。

TE Connectivity (TE) 的 TE Circuit Protection 事業群，為汽車應用提供 PolySwitch^®、PolyZen 以及 ESD 保護元件。 這些元件超越傳統保險絲，有助於提升汽車電子元件的可靠度、效能及安全性。

USB 應用

USB 3.0 連接埠目前也是常見的汽車配備。 使用高速 USB 協定的感測元件（加上 HDMI 及其他高速介面），除了需要過電流及過壓保護外，也需要防止靜電放電 (ESD) 所造成的破壞。 TE Circuit Protection 提供兩種不同的電路保護元件，有助於因應這些情況。

PolySwitch 高分子正溫度係數 (PPTC) 元件可在 USB 應用中用於自復式保護。 在 USB 電源的 V_BUS 連接埠安裝 PPTC 元件，即可在短路時限制電流。 此元件也有助於防止因突然短路下游所造成的過電流破壞，並有助於符合 UL60950 標準。 這些元件包括 AGRF、AHRF、AHEF、AHS、ASMD、nanoASMDC、microASMD、miniASMDC 以及 BD 零件。 PolyZen 元件採用混合方式，為 USB 3.0 應用提供過電壓保護。 此元件以熱接合方式整合齊納二極體及 PPTC 元件。 PolyZen 元件可用於 USB 連接埠內部，針對上游穩壓器故障所產生的高電壓，協助防止其通過並破壞任何插入 USB 連接埠的零組件。

12 V_DC 系統

為椅背視訊螢幕、受電天線以及其他配件供電的電源需要短路保護。安裝設備時，電源與汽車接地非常容易產生短路。擴充連接埠的電源輸出也需要短路保護。

傳統上，12 V_DC 系統中的保險絲已具有受保護的電源輸入及輸出。 PolySwitch PPTC 提供符合成本效益的自復式保險絲替代方案，有助於保護驅動器輸出，以避免因為意外短路或其他負載異常現象而受損。

視訊輸出

車用資訊娛樂及其他系統的視訊輸出也需要 ESD 保護。 HDMI 及其他高頻輸出則需要低電容值的 ESD 保護。 設計 HDMI 系統時，使用 TE 的聚合物 ESD (PESD) 保護元件，可在 3.4 GHz 下操作而不會影響訊號完整性，因此能讓設計難題減到最少。 這些元件有助於增加系統容限，且無需重新設計 ESD 保護機制，因此有利於促進新一代的設計。 這些元件包括 PESD0402、PESD0603 以及 PESD1206Q 零件。

RF 輸出

諸如藍牙技術、GPS 及衛星無線電天線等 RF 輸出，可能也需要 ESD 保護。

保護外露的通訊介面，使其避免受到天線和儀器之無線 (RF) 介面所引發之 ESD 和電壓突[link:microasmd] 波的影響，對於設計而言至關重要。

PolyZen 元件有助於保護輸入至藍牙模組（圖 2）的電源。 圖中還展示了 PESD 元件，可用來協助保護天線，避免因為 ESD 突波而受損。 PESD 元件具有高速數據傳輸線路及無線射頻數據線路所需的低電容值。 這些元件採用小型 SMD 封裝，並且能夠耐受數次 ESD 電擊。

圖 2：藍牙模組可運用 PolyZen 及 PESD 元件進行電路保護。

LED 照明

汽車設計已逐漸在內部及外部採用 LED。 LED 雖然有效率且使用壽命長，但是對熱、ESD 及短路異常情況較為敏感，有可能會引起產品故障和潛在的安全問題。 因此，汽車製造商在照明系統中採用電路保護。

絕大多數供應至 LED 的電能都轉換成熱量，而不是光。 若未經處理，這些熱量會縮短 LED 的壽命，並且影響發光品質。 PolySwitch PPTC 元件可與 LED 串聯，協助提供過電流保護。

此外，這種自復式元件若使用熱接合方式連接到金屬芯電路板或 LED 散熱片，就可提供過熱保護。 若 LED 驅動器的輸出因意外短路而受損或毁壞，就會發生問題。 若驅動電路若不需要輸入保護，PolySwitch PPTC 元件還是可用來協助保護驅動器的輸出。

若 LED 未內建保護，則 ESD 保護就有其必要性。 在這種情況下，使用 PESD 保護元件與 LED 並聯，就可協助預防可能的損壞。

有許多 LED 驅動器都容易受到不當直流電壓位準及極性的影響而損毁。 在 LED 驅動器的輸入端置放 PolyZen 元件，有助於保護驅動器，避免因為過電壓及反轉極性而受損。