傳統(tǒng)的針對大電流鋰離子電池應用（如無線電動工具、電動車和后備電源）的電路保護方案傾向于使用大型、復雜或昂貴的保護技術。例如，一般電路保護設計方案采用IC和MOSFET結合使用的方案或者其他類似的復雜方案。某些設計可能考慮在要求30A以上工作電流的直流電源應用中采用傳統(tǒng)的雙金屬片保護器件，不過，該方案要求雙金屬片接觸點足夠大，以承受大電流，這導致保護器件體積過大；此外，這些傳統(tǒng)雙金屬保護器件的動作次數(shù)必須受到限制，因為觸點之間可能產生的電弧會損壞觸點。

本文介紹了一種新的混合式技術，它可提供一種緊湊、穩(wěn)健的電路保護器件，它能在額定電壓超過30VDC的情況下提供30A以上的工作電流。這種金屬混合PPTC器件（MHP）由一個雙金屬片保護器和一個聚合物正溫度系數(shù)（PPTC）器件并聯(lián)而成。這種組合既能提供可復位的過電流保護功能，又可利用PPTC器件的低電阻特性來防止雙金屬片在大電流條件下產生電弧，同時還能加熱雙金屬片，使其保持在打開鎖定狀態(tài)。

混合技術——設計概念

大電流放電鋰離子電池組應用要求穩(wěn)健、可靠的電路保護。市場對更輕、更小設備日益增長的需求意味著這些電池保護設計必須提供更高的可靠性，同時占用更少的空間。在這種市場趨勢下，新的MHP混合器件應運而生。這種器件可以用來替代許多復雜IC/FET電池保護設計中使用的放電FET和相配套的散熱器，或減少它們的數(shù)量，同時增強保護功能。

在MHP器件正常工作時，由于雙金屬片的電阻低，電流通過雙金屬片流過。當異常情況發(fā)生時，比如電動工具轉子閉鎖時，電路中將產生很大的電流，導致雙金屬觸點打開，其接觸電阻增加。此時電流將流經電阻更低的PPTC器件。流過PPTC的電流不僅抑制了觸點之間電弧的產生，同時又能加熱雙金屬片，使其保持在打開鎖定狀態(tài)。如圖1所示，MHP器件的動作步驟包括：

1.在正常工作過程中，由于接觸電阻非常低，所以大部分電流將通過雙金屬片。

2.觸點開始打開，接觸電阻迅速上升。當接觸電阻高于PPTC器件電阻時，大部分電流將分流至PPTC器件，流經觸點的電流會很少或完全沒有，從而防止觸點之間產生電弧。當電流分流至PPTC器件時，其電阻迅速上升，并達到遠遠高于接觸電阻的水平，使PPTC溫度上升。

3.觸點打開后，PPTC器件開始對雙金屬片進行加熱，使其保持在打開狀態(tài)，直到過電流條件消失或電源關閉為止。