Schaltungsschutz Schützt zuverlässig gegen Übertemperatur im Auto

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Als Antwort auf die zunehmende Nachfrage nach mehr Sicherheit und Zuverlässigkeit in extrem rauen Fahrzeugumgebungen entwickelte TE Circuit Protection den Baustein HCRTP (High-Current Reflowable Thermal Protection).

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(Bild: TE Connectivity)

Der robuste Baustein mit der Modell-Nr. RTP200HR010SA ist speziell auf Hochleistungs- und Hochstromanwendungen im Automobil wie ABS-Module, Glühkerzen und Motorkühlgebläse abgestimmt und kann Halteströmen von bis zu 90 A bei Raumtemperatur (23 ºC) und 45 A bei 140 ºC widerstehen. Der oberflächenmontierbare HCRTP unterstützt Entwickler bei der Einhaltung der strengen AECQ-Automobilstandards (einschließlich des AECQ-Schwingungstests) und lässt sich aufgrund des Standard-Lötprozesses schneller einbauen als andere thermische Sicherungen.

Die RTP-Technologie, auf welcher der HCRTP-Baustein basiert, schützt elektronische Systeme, wenn Power-FETs, Kondensatoren oder andere Leistungsbauelemente in den resistiven Modus fallen und thermische Instabilität verursachen. Diese Technologie erfordert nur eine einmalige elektrische Aktivierung, um thermisch empfindlich zu werden. Vor der Aktivierung kann man mit dem HCRTP-Baustein bleifreie Reflow-Prozesse mit Temperaturen bis zu 260 °C durchführen, ohne dass er sich öffnet. 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 dann, wenn die kritische Sperrschichttemperatur die Öffnungstemperatur von 210 °C überschreitet.

Der in einem maximal 3,7 mm flachen Gehäuse erhältliche Baustein kann mit Hilfe bleifreier Standard-SMD-Montage- und Reflow-Verfahren eingebaut werden. Radial verbleite thermische Sicherungen hingegen lassen sich erst nach dem Reflow aufbringen. Der HCRTP erlaubt somit eine kostengünstige und einfache Installation und optimiert dabei gleichzeitig die thermische Kopplung mit der Leiterplatte (PCB).

„Da die Automobilelektronik immer leistungsfähiger wird, müssen thermische Schutzvorrichtungen zur Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit höheren Strömen standhalten“, so Faraz Hasan, Sr. Global Strategic Automotive Marketing Manager bei TE Circuit Protection. „Beispielsweise erzeugt ein integriertes ABS-Modul, dass ABS, Stabilitätskontrolle und eine elektronische Parkbremse in sich vereint, im Fehlerfall eine beträchtliche Menge an Wärme am Eingangs-Steckverbinder oder am Power-MOSFET. Bei Ausfall einer Komponente, und damit einhergehenden extremen Stromspitzen, verhindert die hohe Stromfestigkeit des HCRTP-Bausteins mögliche Schäden infolge thermischer Instabilität. Dies ist ein wesentlicher Aspekt für Entwickler von Automobilelektronik, die Zuverlässigkeitstests nach AEC-Q erfüllen müssen.“

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