【導(dǎo)讀】便攜電池市場(chǎng)正在從傳統(tǒng)低功率便攜應(yīng)用向更高功率應(yīng)用發(fā)展。鋰離子電池的動(dòng)力便攜應(yīng)用見(jiàn)證了這一趨勢(shì)，例如該產(chǎn)品在電動(dòng)工具，機(jī)動(dòng)車(chē)動(dòng)力（如電動(dòng)自行車(chē)）或備用電源（如太陽(yáng)能電池板的備用系統(tǒng)）上的應(yīng)用。
當(dāng)鋰離子電池變得更強(qiáng)大、更輕便、更環(huán)保時(shí)，它們也需要比鎳鎘電池更嚴(yán)格的安全設(shè)計(jì)，同時(shí)為應(yīng)對(duì)高功率應(yīng)用鋰電池設(shè)計(jì)而出現(xiàn)的各種新興安全標(biāo)準(zhǔn)將需要更高水平的保護(hù)方案。
目前，市場(chǎng)上很少有對(duì)于額定值在30VDC/30A以上的高速率放電電池應(yīng)用的保護(hù)方案，而許多高能量放電鋰離子應(yīng)用中的傳統(tǒng)電路保護(hù)技術(shù)往往比較大型、復(fù)雜或昂貴。其中一種方案是將芯片和金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFETS）結(jié)合使用。另一種設(shè)計(jì)技術(shù)可以在需要30A以上保持電流的直流電源應(yīng)用產(chǎn)品上采用常規(guī)雙金屬保護(hù)器。但是，接觸面積必須足夠大才能應(yīng)對(duì)這種大電流。此外由于接觸面間產(chǎn)生的電弧可能會(huì)造成接觸面損傷，因此開(kāi)關(guān)周期次數(shù)必須是有限的。
2010年11月，TE電路保護(hù)部推出了金屬混合PPTC（MHP）。這款MHP器件解決了市場(chǎng)上對(duì)高性價(jià)比電路保護(hù)器件的需求，可以取代或幫助減少在一些復(fù)雜IC/FET電池保護(hù)設(shè)計(jì)中使用的放電場(chǎng)效應(yīng)管和附屬的散熱器的數(shù)量。本質(zhì)上講，該產(chǎn)品為新興的高速率放電鋰離子電池應(yīng)用提供了節(jié)省空間、成本降低和保護(hù)增強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。這款新型混合器件將雙金屬保護(hù)器與PPTC器件并聯(lián)，提供了可復(fù)位過(guò)流保護(hù)，同時(shí)利用PPTC元件的低阻抗來(lái)幫助抑制雙金屬保護(hù)器在高電流下產(chǎn)生的電弧。
MHP器件的工作原理
如上圖所示，在正常工作過(guò)程中，由于接觸電阻非常低，所以大部分電流將通
過(guò)雙金屬片。當(dāng)一個(gè)故障情況發(fā)生時(shí)，例如轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)，電路中將產(chǎn)生很高的電流，導(dǎo)致雙金屬片觸點(diǎn)打開(kāi)，其接觸電阻增加。
如果接觸電阻比PPTC器件的電阻高，大部分電流就會(huì)通過(guò)PPTC器件流過(guò)，沒(méi)有電流或很少的電流流經(jīng)接觸點(diǎn)，因此抑制了接觸點(diǎn)之間電弧的產(chǎn)生。當(dāng)電流分流到PPTC器件時(shí)，它的電阻迅速增加到比接觸電阻還要高，從而PPTC發(fā)熱。當(dāng)接觸點(diǎn)打開(kāi)之后，PPTC器件開(kāi)始加熱雙金屬片，并使其保持打開(kāi)狀態(tài)直到過(guò)流故障結(jié)束或電源關(guān)閉。
