移动WIFI,又叫随身WIFI,是一种便携式无线路由器设备,通过芯片内置流量套餐或外接运营商流量卡即可生成多设备可无线连接的局域网络,实现“一机供多端”的联网模式,广泛应用于差旅、户外作业与自驾游场景,这种设备是锂电池供电,所以同时设计了10000mA的移动电源(充电宝)功能、强光手电筒功能、紫光验钞功能等,还可给手机多次充电,还能实现边充电边使用的无缝连接功能。
因这种便携设备有锂电池存在,而锂电池会有异常发热和爆炸、伤及人身安全的隐患,所以必须要在关键节点和可能出隐患的支路设计过温、过流、短路保护电路;而且在生产、装调过程中,可能产生的PCB短路、锡尖连接短路、芯片和MOS管被静电击穿短路、分布参数引起多谐尖峰脉冲对芯片或MOS破坏、以及器件劣化失效和不可预知的隐患问题等情况,都需要设计过温、过压、过流、短路保护电路。以确保设备安全可靠。
在各种保护方案中,我们推荐应用一种具有高正温度系数的 PPTC热敏电阻,完成该移动WI-FI充电宝系统电路的相关过载和短路保护功能。PPTC是自限温保护器件,在正常工作状态下,其电阻值基本保持不变,但在过载或短路大电流、或超过85℃高温作用下,PPTC将从低阻态突变为高阻态,及时限流而保护所在的支路。并一直保持这种状态,在断电或故障消失后才会从高阻状态恢复为低阻状态继续工作,可反复使用几千次,所以又叫
自恢复保险丝,可有效避免该移动WI-FI充电宝可能出现的和潜在的各种安全问题和安全隐患,如图所示。
PPTC1是针对移动WI-FI充电宝电路有过载或短路时保护外部额输入电源以及整个系统设备;当遇到误输入高压或超高压时,配合TVS1管实现过压保护,因TVS1只能工作于瞬态,在持续高压电源下TVS1发热将很快击穿短路,而
PPTC1在TVS1导通的大电流下会变为高阻限流保护TVS1,同时达到保护系统设备目的;P
PTC2是针对充电管理电路的,当有短路出现时可能使锂电池快速放电发热而出现爆炸风险,同时可能因短路而烧坏外部充电的电源,有P
PTC2和PPTC1的保护作用而可有效避免这种问题和风险;同理,PPTC3是针对放电管理电路和控制电路出现短路而至锂电池损坏或爆炸问题的。PPTC4是针对USB外部负载的,当USB接头插偏、或其外部负载有短路问题出现时,PPTC4能及时保护,避免损坏控制电路。
由上述可见:应用PPTC1 ~ PPTC4做过载与短路保护,是由单个PPTC元件完成的,相较传统保护电路需要采样、放大、比较、驱动、执行等个多单元电路才能完成限流保护功能的一套保护电路而言,这里至少需要四套这样的电路组件才能达到系统保护目的,不仅元器件数量多、成本高、安装空间太大,而器件的一致性很难做到,所以系统设备的稳定性、可靠性都难于保障。在使用贴片的PPTC单个元件完成对应支路的限流保护功能时,成本低、安装空间小、其自限温特性确保了稳定性好、相对综合寿命更长。而传统多元器件的保护电路,其失效状态多种多样,可能因分布干扰、谐波脉冲过载、也可能击穿芯片或
MOS管短路而扩大故障。但PPTC的失效状态是不可恢复的高阻限流状态,即PPTC失效了也是限流保护状态,即PPTC是绝对的高可靠性器件。
显而易见:应用贴片的PPTC1~PPTC4完成该移动WI-FI充电宝系统设备的保护功能,安全、可靠、稳定,不仅能解决了上述各需要的种保护问题、而且综合成本低、安装空间小、因可重复使用而免维护,这是任何传统保护器件或电路都不具备的优势,是高性价比的保护方案。不仅对产品设备的设计、生产、销售、免维护服务等带来绝对优势,而且也是该移动WI-FI充电宝系统设备生产厂家在当今激烈的市场竞争中的绝对竞争优势。