PPTC在摩托车点火器电路的保护应用优势
摩托车点火器电路简图如下图:点火线圈T实际是升压变压器的次级,由高频三极管Q1驱动, Q1工作在高频开关状态才能使火花塞产生10KV以上的点火高压,因此摩托车的电磁环境较复杂,该电路在工作中会出现振铃高反压与磁饱和两大致命问题,也是摩托车点火器的共性问题。

  正常工作中,升压变压器T的初级会产生匝间寄生电容,这个匝间寄生电容和电路工作时的其它分布电容一起与变压器初级电感产生谐振和振铃高压及大电流给三极管Q1,可能使Q1击穿短路或烧毁;还有生压变压器T初级可能在上述多频振铃干扰的某频率点产生磁饱和状态,这时的电感量接近为零,成为无感直通状态,并会持续一段时间,在开关信号让Q1导通后的电流会非常大,以至于烧毁Q1和T的初级线圈,还可能引起烧线、或起火等灾难性事故,所以在三极管Q1与T的回路中必须要设计过流、短路保护电路。
  常用的过流、短路保护电路有:串联电阻做简单的阻尼消振、或阻容吸收曹路、或用二极管与电容吸收反向高压等等,虽然电路简单,但都不能完全避免Q1损坏问题;较好的设计,是在Q1发射极加一个大功率低阻值的电流采样电阻,通过放大这个电流样值,并与基准信号比较生成样差信号,这个样差信号放大后通过驱动MOS管来强制关断Q1与T初级串联回路的电源。这种保护电路虽然是较好的保护方案,但会应用到几十个分裂元器件才能完成需要的限流保护功能,元器件数量多,一致性难于保障,其中任一元件劣化或损坏,都意味着整个系统的损坏、或使摩托车半路停车,这将是致命性的灾难事故,所以其可靠性、稳定性、寿命也并不理想,而且各种成本还高、占用PCB面积大、安装空间大、维修维护成本高,如果在高速行驶状态突然停机就关乎生命灾难了,可见所有质量问题都可能是致命性问题。
  上述都是传统的设计方案、以及存在的现实问题,本文推荐应用PPTC1自恢复保险丝串联在Q1与T的电源回路完成限流保护就很理想了,其原理是:PPTC1在正常工作状态是mΩ级低电阻,当有短路、大电流通过时,PPTC1会从mΩ级低电阻突变为KΩ级高电阻而限流保护Q1和T,同时也避免了烧线起火的灾难性问题,在大电流消失或故障排除后,PPTC1会自动恢复到初始状态的mΩ级低电阻状态而继续工作,不需要更换,而且PPTC1在大电流下突变到高电阻限流后,也限制了烧线起火的条件,摩托车动力在后轮,当在高速行驶中因大电流使PPTC1会从mΩ级低电阻突变为KΩ级高电阻的限流停车过程中,是后轮减速摩擦吸收惯量停车而非突停,这给摩托车骑手是有变化过程和反应时间处理的,不会因突停惯量翻车,所以是高安全性、高可靠性的方案,PPTC1自恢复保险丝是一种正温度系数的热敏电阻,正常状态不会有变化,所以其稳定性很高,同时,因为是电阻性质,几乎没有寿命限制,所以寿命长。
  由上述可见:与传统的多元器件才能完成开关式保护电路相比较,应用PPTC1自恢复保险丝在摩托车点火器完成的保护电路,是由单个元件完成的,其安全性、可靠性、稳定性都很高,而且其采购成本、装调成本、设计成本都很低、选用贴片型不占用PCB面积、也不占用安装空间、还能做到免维护。这会大大增加摩托车厂家的市场竞争优势和美誉度。

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  • 文章出处 - 万瑞和电子 | 作者 - 管理员 | 人气 - | 发表时间 - 2026-01-16 17:14:59
  • 摩托车点火器电路简图如下图:点火线圈T实际是升压变压器的次级,由高频三极管Q1驱动, Q1工作在高频开关状态才能使火花塞产生10KV以上的点火高压,因此摩托车的电磁环境较复杂,该电路在工作中会出现振铃高反压与磁饱和两大致命问题,也是摩托车点火器的共性问题。

      正常工作中,升压变压器T的初级会产生匝间寄生电容,这个匝间寄生电容和电路工作时的其它分布电容一起与变压器初级电感产生谐振和振铃高压及大电流给三极管Q1,可能使Q1击穿短路或烧毁;还有生压变压器T初级可能在上述多频振铃干扰的某频率点产生磁饱和状态,这时的电感量接近为零,成为无感直通状态,并会持续一段时间,在开关信号让Q1导通后的电流会非常大,以至于烧毁Q1和T的初级线圈,还可能引起烧线、或起火等灾难性事故,所以在三极管Q1与T的回路中必须要设计过流、短路保护电路。
      常用的过流、短路保护电路有:串联电阻做简单的阻尼消振、或阻容吸收曹路、或用二极管与电容吸收反向高压等等,虽然电路简单,但都不能完全避免Q1损坏问题;较好的设计,是在Q1发射极加一个大功率低阻值的电流采样电阻,通过放大这个电流样值,并与基准信号比较生成样差信号,这个样差信号放大后通过驱动MOS管来强制关断Q1与T初级串联回路的电源。这种保护电路虽然是较好的保护方案,但会应用到几十个分裂元器件才能完成需要的限流保护功能,元器件数量多,一致性难于保障,其中任一元件劣化或损坏,都意味着整个系统的损坏、或使摩托车半路停车,这将是致命性的灾难事故,所以其可靠性、稳定性、寿命也并不理想,而且各种成本还高、占用PCB面积大、安装空间大、维修维护成本高,如果在高速行驶状态突然停机就关乎生命灾难了,可见所有质量问题都可能是致命性问题。
      上述都是传统的设计方案、以及存在的现实问题,本文推荐应用PPTC1自恢复保险丝串联在Q1与T的电源回路完成限流保护就很理想了,其原理是:PPTC1在正常工作状态是mΩ级低电阻,当有短路、大电流通过时,PPTC1会从mΩ级低电阻突变为KΩ级高电阻而限流保护Q1和T,同时也避免了烧线起火的灾难性问题,在大电流消失或故障排除后,PPTC1会自动恢复到初始状态的mΩ级低电阻状态而继续工作,不需要更换,而且PPTC1在大电流下突变到高电阻限流后,也限制了烧线起火的条件,摩托车动力在后轮,当在高速行驶中因大电流使PPTC1会从mΩ级低电阻突变为KΩ级高电阻的限流停车过程中,是后轮减速摩擦吸收惯量停车而非突停,这给摩托车骑手是有变化过程和反应时间处理的,不会因突停惯量翻车,所以是高安全性、高可靠性的方案,PPTC1自恢复保险丝是一种正温度系数的热敏电阻,正常状态不会有变化,所以其稳定性很高,同时,因为是电阻性质,几乎没有寿命限制,所以寿命长。
      由上述可见:与传统的多元器件才能完成开关式保护电路相比较,应用PPTC1自恢复保险丝在摩托车点火器完成的保护电路,是由单个元件完成的,其安全性、可靠性、稳定性都很高,而且其采购成本、装调成本、设计成本都很低、选用贴片型不占用PCB面积、也不占用安装空间、还能做到免维护。这会大大增加摩托车厂家的市场竞争优势和美誉度。

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