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Schutzbausteine für ABS-Applikationen

Hohe Temperatur- und Strombelastungen zuverlässig unterbinden

18. Februar 2015, 16:07 Uhr | Von Philippe Di Fulvio

Der HCRTP-Baustein ist in einem flachen SMD-Gehäuse (max. 3,7 mm Bauhöhe) erhältlich.

Sicherheitsfunktionen wie ABS werden platzsparend in einem einzigen Modul zusammengefasst, erfordern aber einen effektiven Schutz bei Störfällen. Eine Alternative zu bestehenden Schutzkonzepten liefert TE Circuit Protection mit einem Baustein, der Schäden durch Strom und Temperatur wirksam eindämmt.

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Automobilhersteller verbauen in ihren Fahrzeugen zunehmend Hochleistungs- und Hochstromanwendungen wie ABS-Module, Glühkerzen und Motorkühlgebläse. Aktueller Trend dabei ist, die Funktionen ABS, Stabilitätskontrolle und elektronische Parkbremse in einem einzigen Modul zu integrieren. Dies wiederum erfordert einen Überstromschutz für Störungsfälle wie thermische Instabilität, die häufig zu Sicherheitsproblemen führen.

Dem Gebot des Insassenschutzes folgend, müssen Automobilentwickler die Anforderungen des AECQ-Vibrationstests und anderer Standards der Automobilindustrie erfüllen, welche gerade auch die Verwendung von thermischen Schutzvorrichtungen vorschreiben.

Überstrom- und Übertemperaturschutz zugleich

Um Fahrzeugkonstrukteuren bei der Einhaltung der Schutzanforderungen zu helfen, hat TE Circuit Protection den High-Current-Reflowable-Thermal-Protection-Baustein (HCRTP) entwickelt (Bild 1). Dieser schützt elektronische Systeme, wenn Leistungs-FETs, Kondensatoren oder andere Leistungsbauelemente aufgrund erhöhten Widerstandes ausfallen und dadurch thermische Instabilität verursachen.

Dieser Baustein erfordert eine einmalige elektrische Aktivierung, um „thermisch empfindlich“ zu werden. Vor der Aktivierung übersteht der HCRTP-Baustein bleifreie Reflow-Prozesse mit Temperaturen bis 260 °C, ohne zu öffnen. Im Anschluss an den Einbau wird durch eine einmalige elektrische Scharfschaltung eine niedrigere thermische Schwelle von 210 °C aktiviert. Nach der Scharfschaltung, die üblicherweise beim End-of-Line-Test nach dem Reflow erfolgt, öffnet der Baustein, wenn die kritische Sperrschichttemperatur die Öffnungstemperatur von 210 °C überschreitet.

Der HCRTP-Baustein kann Halteströme bis 90 A bei Raumtemperatur (23 °C) und 45 A bei 140 °C überstehen. Er ist in einem flachen Gehäuse untergebracht und kann mit Hilfe branchenüblicher bleifreier SMD-Montage- und Reflow-Verfahren eingebaut werden. Im Gegensatz dazu können herkömmliche, bedrahtete thermische Sicherungen erst nach dem Reflow verbaut werden.