Schutz für Fahrer-Steuerschaltkonsolen und Kabelbäume
Effizienter Schaltungsschutz
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Effizienter Schaltungsschutz
Den Kabelbaum gegen Schäden schützen
Kabelbäume in der Automobilelektronik müssen gegen Schäden geschützt werden, die durch Kurzschlüsse in der Verdrahtung des Fahrzeugs entstehen können. Die Schaltungen benötigen bei Systemspannungen von 14 V (für 12-V-Batteriesysteme) typischerweise 0,1 bis 30 A Strom. Das ideale Kabelbaum-Konzept eines Fahrzeugs ist eine hierarchische, baumähnliche Struktur, in der die wichtigsten Leistungsstränge in immer kleinere Äste mit Überstrom-Schutz an jedem Knoten aufgeteilt sind.
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Bild 4 zeigt die stark vereinfachte Version einer teilweise dezentralen Architektur. Dieses Kabelbaum-Konzept hat etliche Vorteile. Da aber zahlreiche Schaltkreise von einem elektrischen Zentrum ausgehen, ist es praktisch unmöglich geworden, sämtliche Leitungen zu und von einer einzigen Box zu verlegen und diese an einem für den Fahrer zugänglichen Ort anzuordnen. Als Folge nutzen System-Entwickler heute andere Kabelbaum-Konzepte, die einige der gewünschten Vorteile nicht mehr bieten.
So verzichtet man zum Beispiel auf eine Optimierung der Leitungsdurchmesser sowie auf eine Fehlerisolation durch die Kombination mehrerer Lasten in einem Schaltkreis. Dadurch musste man elektrische Knotenpunkte an Stellen anordnen, wo sie nur durch geschultes Servicepersonal und zu höheren Kosten erreichbar sind. Eine solche Lösung erfordert eine Leitungsführung zwischen verschiedenen Systemen, was mit größeren Leitungslängen, -Durchmessern und Kosten verbunden ist.
Zum Schutz des Kabelbaums kann man Sicherungen einsetzen. Da es sich dabei aber um Einweg-Bauteile handelt, muss man sie ersetzen, sobald sie durchgebrannt sind. Daher muss man sie in gut zugänglichen Sicherungskästen montieren. Dies setzt eine bestimmte Systemarchitektur voraus und erzwingt somit Kompromisse bei Struktur und Systemaufbau. Dem gegenüber sind PPTC-Bausteine rücksetzbar und erfordern keinen Zugriff durch den Fahrer.
Rücksetzbarer Schaltungsschutz eröffnet dem Entwickler eine Reihe von Lösungen, die sich getrennt oder in Kombination miteinander einsetzen lassen. So müsste man zum Beispiel für ein herkömmliches Türenmodul aufgrund der Notwendigkeit des Zugriffs auf die Sicherungen separate Strom-Zuleitungen für Fensterheber, Schlösser, LEDs und Spiegelfunktionen vorsehen, die womöglich jeweils über eine separate Sicherung im Sicherungskasten geschützt wären. Durch die Einbindung rücksetzbarer PPTC-Bausteine als Teil des Türmoduls kann man eine einzige Stromzuleitung benutzen, wodurch sich die Leitungslänge verringern, Kosten senken und Platz im Verteilerkasten sparen lassen. sj
Autor: | |
 | Guillemette Paour ist weltweite Marketing-Managerin für Automotive-Komponenten für den Bereich Raychem Circuit Protection Products bei Tyco Electronics. gpaour@tycoelectronics.com |
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