車用電器短路保護和過流保護措施

雖然車上的電器的供電由保險絲盒提供，一般情況下，當車上的電器發(fā)生短路時，保險絲盒的保險絲會熔斷，切斷電源，起到保護電器以及電路的作用。

當控制器通過內(nèi)部的繼電器、三極管、MOSFET、固態(tài)繼電器等器件對電器的電源進行通斷控制時。

如果控制器承受短路過流能力低于保險絲承受過流的能力。

則可能發(fā)生保險絲還沒有發(fā)生熔斷，控制器的器件或者用于通電流的PCB走線就已經(jīng)燒毀。

為了確保不發(fā)生這種事情，SDS做了以下的規(guī)定：

對于三極管、MOSFET或者固態(tài)繼電器的輸出，需要將輸出通過150mOhm的電阻持續(xù)長時間短路到電源或者地。

或者分別阻值為負載5%， 10%， 25%，50%阻值的電阻，短路到電源或者地。

對于繼電器，不管是通過切換電源或者切換地控制負載電源，短路電流為保險絲電流的135%時，控制器需要能持續(xù)時間為10min(快熔保險絲），30min（慢熔保險絲，一般用于可能過流時間比較長的電器，比如用于電動車窗控制的30A慢熔保險絲）。

當短路電路為保險絲電流的200%，控制器需要能持續(xù)5min。

做完上述兩個過流試驗之后，繼電器的觸點不能有任何退化。

保險絲盒

記得左或者右轉(zhuǎn)向燈所接的保險絲為10A的保險絲，采用繼電器的控制電路需要能承受13.5A，時間為10分鐘的過流，以及20A，持續(xù)時間為5分鐘的過流。

采用繼電器的方向燈控制電路

在考慮繼電器觸電的過流能力之外，還需要考慮PCB上銅箔的過流能力，這時需要把PCB的走線綠油開窗，手工加錫的方式增加過流能力。

記得有一款給XX汽車的BCM，PCB走線沒有開窗加錫，從市面上退回了不少燒壞的控制器，都是銅箔被直接燒斷燒黑。

當PCB上的銅箔或者電子元器件無法承受上述的過流時（特別是對于非繼電器的輸出），此時，需要增加一些過流保護措施，如下：

1．正溫度系數(shù)電阻(PTC自恢復保險絲)，PTC有閾值電流及響應時間等參數(shù)，當流過PTC的電流超過其閾值電流且持續(xù)時間大于其響應時間，PTC阻值才會迅速增大，起來保護模塊的作用。因此，在實際應用中，應該根據(jù)閾值電流及響應時間以及輸出驅(qū)動器的過流能力合理設計。此外，PTC在常態(tài)下依然有電阻存在，因此，正常情況下，輸出驅(qū)動在PTC上產(chǎn)生的壓降應該要小于輸出電壓所允許的壓降（SDS規(guī)定為1V）。

2．軟件回讀并切斷輸出；軟件回讀檢測如果是采用電壓檢測回路，則會存在短路電阻小于一定值才能被軟件正常檢測的問題，在做負載軟短路試驗時，電壓值檢測回路方式會存在問題。此外，按照SDS規(guī)定，軟件保護一般應該在外部中斷中進行。負載短路，MCU接收到外部中斷后，關閉外部中斷500ms，這樣可以避免中斷占用MCU的過多資源。

3．硬件檢測關斷保護；目前市面上有智能輸出驅(qū)動芯片，自帶過流、過壓等保護功能。

審核編輯：湯梓紅