pcba方案开发|充气泵pcb在设计时要考虑到哪些保护功能？

发布时间： 2025-10-15 浏览次数： 3

　　充气泵PCB设计时，核心需围绕过流、过压、过热、反接四大核心风险构建保护功能，同时兼顾负载异常与低压场景，确保设备安全与寿命。

1.核心电气保护：避免瞬时损坏

这是PCB设计的基础防线，主要应对电源和电路中的异常电流、电压。

过流保护：防止电机堵转、线路短路导致电流过大烧毁元件。通常采用自恢复保险丝（PTC）或集成过流检测的MCU，当电流超过设定阈值（如电机额定电流的1.5-2倍）时，快速切断或限制供电。

过压保护：应对电源电压波动（如车载充气泵接错高电压）。通过稳压管、TVS瞬态抑制二极管或过压检测芯片，当电压超过上限（如12V系统设为16V）时，触发保护机制切断电源。

反接保护：防止电池或电源正负极接反烧毁PCB。常用方案是串联二极管（成本低）或MOS管（压降小，适合大电流），反向接电时自动截止回路，避免元件反向击穿。

2.温度保护：防止长期过热

充气泵电机运行时会发热，PCB若长期处于高温环境，元件寿命会大幅缩短，需针对性防护。

电机过热保护：在电机绕组或PCB靠近电机的区域粘贴NTC热敏电阻，实时检测温度。当温度超过阈值（如85℃-100℃）时，MCU控制停止输出，待温度下降后重启。

PCB元件过热保护：对功率元件（如MOS管、整流桥）加装散热片，并在PCB布局时预留散热空间。同时，通过软件限制连续工作时长（如单次工作不超过10分钟），避免热量累积。

3.负载与低压保护：适配实际使用场景

主要解决充气过程中的负载变化和电源电量不足的问题，提升用户体验与设备稳定性。

负载异常保护：当充气达到预设压力（如轮胎标准气压）或气嘴堵塞时，电机负载会突然增大。通过检测电机电流变化或接入压力传感器，触发“满压停机”或“堵转保护”，避免电机过载。

低压保护：防止电源电量过低时（如车载电瓶亏电），设备仍强行工作导致电压进一步下拉，损坏电瓶或引发电路不稳定。通常设定低压阈值（如12V系统设为9.5V），电压低于阈值时停止工作并提示。

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