用于苛刻环境条件下电力电子设计的回流热保护解决方案

     泰科电子的回流热保护（RTP）器件是一种低电阻、耐用型表面安装热保护器。它有一个设定的打开温度，可通过可靠的无铅表面安装装置（SMD）组件和回流焊工艺进行安装。

　　本文件描述的 RTP 系列器件能达到汽车及工业应用的苛刻环境、使用寿命及可靠性要求，包括承受苛刻的冲击、振动、温度及湿度条件。在实地应用中，当内部接点温度超过装置规定的打开温度时，RTP 器件会打开。造成温度上升的原因有很多，部件故障就是其中之一（比如使用诸如powerFET、电容器、电阻器、三端双向可控硅开关元件之类的部件时）。RTP 打开温度的选择既要保证装置不会在部件正常工作温度范围内打开，又要保证装置在部件发生热失控时在无铅焊料熔化前打开。

　　为简化安装，提高可靠性，优化与印制电路板的热藕合，RTP 器件采用表面安装方式，不需要特殊 SMD 安装。相反，在安装后，RTP 器件将通过一种性电子激活工艺获得热敏特征。在实施激活程序之前，器件在安装过程中可承受260摄氏度的高温（不会打开）。在实施激活程序之后，当接点温度超过规定的打开温度时，器件将打开。激活程序可在测试过程中实施，也可在使用现场实施。

　　应用：

　　●在汽车 HVAC、ABS、电动助力转向、DC/DC 转换器、PTC 加热器或 IT 服务器、电信电源、变换器等应用内出现故障时，为 powerFET和其他部件提供保护，防止因热失控而受损。

　　●其他DC 热保护。

　　典型应用原理图：

　　引脚配置描述和焊盘布置建议：

　　术语定义 / 装置方框图：

　　操作方法 — 电子激活：

　　RTP器件是一种独特的热保护器，它可在不超过 260 摄氏度的温度下进行回流焊（不会打开），但在工作中，却可在远远低于 260 摄氏度的条件下打开。

　　为实现这一功能，RTP 器件使用一种电子激活机制。

　　电子激活必须在完成回流焊之后进行，可在测试过程中实施。

　　我们通过器件ARM引脚发送规定的激活电流，以此对器件进行电子激活。电子激活取决于时间和电流。具体激活时间与电流见本数据单的“激活特征”部分。

　　通过 ARM 引脚的电流可沿任何一个方向流动。

　　在进行激活之前，RARM 的电阻值应与“激活特征”部分规定的电阻水平一致。完成激活后，ARM 引脚相对于引脚 P1 或 PTH 而言将处于电气打开状态。

　　RARM 的电阻值一旦超过“激活特征”部分规定的激活后电阻值，即表示激活成功。RTP 器件必须逐个进行激活，不能将多个 RTP 器件串联在一起同时进行激活。

　　激活后，当器件接点达到规定的打开温度时，RTP器件将性打开。

　　尽管存在多种选项，但简单的激活选项如下。

　　样本激活选项：

　　初步额定值（）：

　　初步性能特征（除非另有明确说明，否则为典型值）：

　　激活特征：

　　典型电气性能特征：

　　取决于具体安装的性能特征：

　　注： 得出这些结果的实验基于44.5 x 57.2 x 1.6 (mm) 单层 FR4 板，带70μm (2oz) Cu 线路，器件的PTH 焊盘连接一个645mm²、70μm (2oz) Cu散热器（见RTP 装置测试板图纸）。测试结果会根据用户的具体配置而发生变化，用户应在终系统中进行确认。

　　机械尺寸：

　　建议的回流焊温度曲线：

　　布局建议：

　　与潜在热源的紧密热接触是实现良好保护表现的关键。RTP 器件的使用应使PTH 引脚与FET或被保护部件的主要热引脚或热沉共享一个铜安装焊盘。为实现适当热藕合，我们建议板采用以下布局。

　　1. RTP 器件的PTH 引脚必须在实际条件允许的情况下尽量靠近FET 热沉。

　　2. 用铜线路（在实际条件允许的情况下应尽量厚一些、宽一些）连接PTH 引脚和FET热沉。

　　3. PTH引脚的正下方不应有附加的铜层，在条件允许的情况下去掉RTP 器件PTH 焊盘下的附加铜层。这些附加的铜层会转移RTP器件热量，降低其热灵敏度。

　　4. 在条件允许的情况下尽量让顶层“冷却”线路远离RTP 器件的PTH 焊盘。

　　安装在FR4 型印制电路板上常见powerFET 包旁边的 RTP 器件布局举例

　　注： RTP器件与热源之间的热导率在很大程度上取决于板布局、热沉结构及同位元件的相对设置和设计。用户应负责确认RTP 器件在其终具体实施中提供充足保护。

　　备选和多重FET 方案实施：

　　注： RTP器件与热源之间的热导率在很大程度上取决于板布局、热沉结构及同位元件的相对设置和设计。用户应负责确认RTP 器件在其终具体实施中提供充足保护。