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          用于汽車電子保護的瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)

          作者: 時間:2012-12-03 來源:網(wǎng)絡 收藏

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          斷態(tài)電壓(VWM):反向斷態(tài)工作電壓

          斷態(tài)電壓指的是在未擊穿情況下所能承受的最高電壓,它是在正常情況下不工作電路中保護器件的重要參數(shù)。在汽車中,一些汽車電子產(chǎn)品規(guī)范是根據(jù)“跳線跨接起動保護”的情況制定的。這種情況要求為12V類型電子設備提供10分鐘24VDC,或為24V類型電子設備提供10分鐘36VDC,而不損壞電路或者引起電路故障。因此,斷態(tài)電壓是汽車電子產(chǎn)品中的一項關(guān)鍵參數(shù)。

          汽車電源線初級保護(甩負荷)

          電子控制單元、傳感器和信息娛樂系統(tǒng)等汽車電子設備連接在一根電源線上(圖4)。這些電子產(chǎn)品的電源是電池和交流發(fā)電機,這兩種電源的輸出電壓都不穩(wěn)定,容易受溫度、工作狀態(tài)和其他條件影響。此外,使用燃油噴射系統(tǒng)、閥、電機、電氣和水解控制器等電磁線圈負載的汽車系統(tǒng),會把ESD、尖峰噪聲和其他類型的瞬態(tài)和浪涌電壓引入到電源和信號線上。

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          圖4:典型的汽車電源線

          什么是甩負荷?

          最糟糕的浪涌電壓發(fā)生在引擎運轉(zhuǎn)時電池斷開,交流發(fā)電機為汽車電源線提供電流時,這種情況就是所說的“甩負荷”。大多數(shù)汽車制造商和工業(yè)協(xié)會都會為這種甩負荷狀態(tài)制定最高電壓、線路阻抗和這種甩負荷狀態(tài)的持續(xù)時間,如圖5所示。甩負荷的電源阻抗會高于正常瞬態(tài)測試時的電源阻抗,因為電池斷開而只有發(fā)電機在向外輸出電能,這時交流發(fā)電機的內(nèi)部線圈相當于一個限流電阻。

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          圖5. 在拋負載情況下,發(fā)電機的輸出電壓

          在甩負荷過程中,需要對交流發(fā)電機的動態(tài)性能進行總體考慮:在甩負荷情況下,交流發(fā)電機內(nèi)阻主要是交流發(fā)電機轉(zhuǎn)速和勵磁電流的函數(shù)。計算甩負荷測試脈沖發(fā)生器內(nèi)阻Ri的關(guān)系式是:Ri=(10×Unom×Nact)/(0.8×Irated×12,000min-1),這里,Unom是交流發(fā)電機的額定電壓,Irated是交流發(fā)電機轉(zhuǎn)速為6000min-1時的額定電流(ISO 8854給出),Nact是以min-1為單位的實際交流發(fā)電機轉(zhuǎn)速。

          兩個熟知的試驗模擬了這個條件:針對14V動力總成的美國ISO-7637-2 Pulse 5和日本JASO A-1和針對27V動力總成的JASO D-1。在本節(jié)中,我們將回顧在14V動力總成中用于甩負荷的應用。

          甩負荷試驗規(guī)范和結(jié)果

          針對14V動力總成的美國ISO-7637-2 Pulse 5和日本JASO A-1測試仿真見表2及圖6。
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