用于汽車電子保護的瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)
加入技術交流群
6：針對ISO-7637-2測試條件，標準的VS和Ri取值范圍分別為65V~87V和0.5Ω~4Ω。
在87V電源電壓(Vs)、13.5V電池電壓(Vbatt.)、0.75Ω Ri和400ms的ISO-7637-2測試中，Vishay公司SM5S24A電流和電壓波形如圖7A所示。
在圖7B中，在87V VS、13.5V Vbatt.，0.5Ω Ri和400ms脈寬的ISO-7637-2測試中，甩負荷TVS的鉗位電壓和電流失效，因為器件耗散過大。鉗位電壓下降到接近于0，而流過器件的電流上升到線路阻抗允許的最大值。
在具有13.5V Vbatt和400ms脈寬的ISO-7637-2 pulse 5測試條件下，Vishay甩負荷TVS的最大鉗位性能如圖7C所示。為防止出現(xiàn)圖7B中的失效，需要充分考慮TVS的最大定額。
針對負向瞬態(tài)電壓和反向電源電壓的保護
用于汽車電子初級保護的甩負荷TVS有兩類：外延型和非外延型。在反偏模式下，這兩組產(chǎn)品具有相似的擊穿工作特性。不同之處在于，外延型TVS在正向模式下具有低正向壓降(VF)特性，非外延型TVS在相同條件下VF相對較高。這個特性對加在電源線上的反向電壓很重要。大多數(shù)CMOS IC和大規(guī)模集成電路(LSI)的反向電壓特性都很差。
MOSFET的柵極在-1V或更低的反向電壓下也很脆弱。在反向電源輸入模式中，電源線電壓與TVS VF的電壓相同。這種反偏模式會引起電子線路故障。外延型TVS的低正向壓降能夠很好地解決這個問題。保護電路免受反向電源輸入損害的另一種方法是在電源線上使用一個極性保護整流器，如圖8所示。極性保護整流器應該有足夠的正向額定電流及正向浪涌和反向電壓性能。
圖9：次級保護電路
汽車系統(tǒng)中保護電路的初級對象是高浪涌電壓，但是被鉗位的電壓仍然很高。因此，在24V動力總成中的次級保護特別重要，比如卡車和貨車中的動力總成。其主要原因是因為大多數(shù)穩(wěn)壓器和DC-DC轉換器IC的最大輸入電壓是45V~60V。對于此類應用，建議使用圖9中的次級保護。
圖8：反偏狀態(tài)
對于大多數(shù)穩(wěn)壓器和DC/DC轉換器IC而言，電源電壓要高于最小輸入電壓，以避免低壓輸入引起電路誤操作。
安全性和可靠性也是汽車系統(tǒng)中非常重要的考慮因素，但這些內(nèi)容不在本文的討論范圍之內(nèi)。 電流變送器相關文章:電流變送器原理
評論