汽車電子過(guò)壓過(guò)流防護(hù)

1、汽車電子過(guò)壓過(guò)流防護(hù)汽車電子過(guò)壓過(guò)流防護(hù)編寫(xiě)：韓雅娟 公司簡(jiǎn)介公司簡(jiǎn)介技術(shù)服務(wù)體系技術(shù)服務(wù)體系瞬雷主營(yíng)產(chǎn)品瞬雷主營(yíng)產(chǎn)品 1. 1. 瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)器瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)器 2. 2. 性能對(duì)比之典型應(yīng)用性能對(duì)比之典型應(yīng)用 3. 3. 電路故障分析電路故障分析 目目 錄錄汽車電子防護(hù)重要性汽車電子防護(hù)重要性 隨著汽車進(jìn)入每一個(gè)百姓家庭中，人們對(duì)在汽車的娛樂(lè)和智能的需求推動(dòng)著汽車電子的不斷發(fā)展，并在汽車系統(tǒng)中所占的比重越來(lái)越大。汽車電子產(chǎn)品是一個(gè)對(duì)性能的可靠性要求特別高的產(chǎn)品。但汽車電子產(chǎn)品卻飽受著各種威脅。 如靜電、快速脈沖群、電磁干擾、電瓶掉電等。為了提高產(chǎn)品的性能及可靠性，我們將為您的產(chǎn)品提供可靠的保

2、護(hù)元件，只為您的電路更安全。1 1汽車內(nèi)部的高壓點(diǎn)火系統(tǒng)汽車內(nèi)部的高壓點(diǎn)火系統(tǒng)2 2開(kāi)關(guān)器件（繼電器）開(kāi)關(guān)器件（繼電器）3 3感性負(fù)載（電機(jī)）感性負(fù)載（電機(jī)）4 4負(fù)載電流的突變負(fù)載電流的突變5 5電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)6 6靜電靜電汽車電子主要干擾源：汽車電子主要干擾源：常用標(biāo)準(zhǔn)：常用標(biāo)準(zhǔn)：ISO 7637-2 ISO 7637-2 ：2012011 1，道路車輛由傳導(dǎo)和耦合引起的電騷擾 第 2 部 分：沿電源線的電瞬態(tài)傳導(dǎo)ISO 16750-2ISO 16750-2：20102010，道路車輛-電子電氣產(chǎn)品的環(huán)境條件和試驗(yàn)：供電 環(huán)境ISO 10605ISO 10605：20012001，道路車

3、輛-靜電放電產(chǎn)生的電騷擾 實(shí)驗(yàn)方法 在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試項(xiàng)目中以拋負(fù)載瞬態(tài)干擾的脈沖能量最大，對(duì)車載電子產(chǎn)品的損壞最為嚴(yán)重。汽車電子常用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：汽車電子常用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：脈沖脈沖5 5：即模擬拋負(fù)載瞬態(tài)現(xiàn)象。即模擬在斷開(kāi)電池（虧電狀態(tài)）的同時(shí)，交流發(fā)電機(jī)正在產(chǎn)生充電電流，而發(fā)電機(jī)電路上仍有其它負(fù)載時(shí)產(chǎn)生的瞬態(tài)； 備注：拋負(fù)載可能產(chǎn)生的原因是：因電纜腐蝕、接觸不良或發(fā)動(dòng)機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn)備注：拋負(fù)載可能產(chǎn)生的原因是：因電纜腐蝕、接觸不良或發(fā)動(dòng)機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)，有意斷時(shí)，有意斷 開(kāi)與電池的連接開(kāi)與電池的連接。汽車電子常用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：汽車電子常用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：l 脈沖脈沖5 5：5a波形及參數(shù) 汽車電子常用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：汽車電子常

4、用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：汽車電子常用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：汽車電子常用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：l脈沖脈沖5 5：5b波形及參數(shù) 一，一，TVSTVS簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 TVS：即瞬態(tài)抑制二極管，是一種二極管形式的高效能突波吸收器，以二極管（伏安特性）并聯(lián)在電路中。二，二，TVSTVS工作原理工作原理 當(dāng)TVS管的兩極受到瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，TVS利用雪崩原理以P秒量級(jí)的速度將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩梗箖蓸O間的電壓箝位于VC值，有效地保護(hù)電子線路中的精密元器件，免受浪涌脈沖的損壞。瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)器瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)器TVSTVS三，TVS特性參數(shù) 1. V/I1. V/I曲線圖：曲線圖： TVS TVS有雙向和單向之分，單有雙向和單向之分，單 向向

5、TVSTVS管的特性與穩(wěn)壓管相似，雙管的特性與穩(wěn)壓管相似，雙 向向TVSTVS的特性相當(dāng)于兩個(gè)穩(wěn)壓二極的特性相當(dāng)于兩個(gè)穩(wěn)壓二極 管反相串聯(lián)。管反相串聯(lián)。 詳細(xì)參數(shù)：詳細(xì)參數(shù)： VRWM(截止電壓）截止電壓）IR (漏電流）漏電流） VBR(擊穿電壓）擊穿電壓） IT（測(cè)試電流）（測(cè)試電流） VC（鉗位電壓）（鉗位電壓） IPP（脈沖峰值電流）（脈沖峰值電流） 2. 2. 主要參數(shù)解釋主要參數(shù)解釋 a.a. VRWM( VRWM(截止電壓）與截止電壓）與 IR (IR (漏電流）漏電流） VRWM 是TVS 最大連續(xù)工作的直流或脈沖電壓，當(dāng)該電壓加入TVS 的兩 極間時(shí)，它處于反向關(guān)斷狀態(tài)，流過(guò)

6、它的電流應(yīng)小于或等于其最大反向 漏電流IR。 b. b. VBR( VBR(擊穿電壓）與擊穿電壓）與 ITIT（測(cè)試電流）（測(cè)試電流） VBR 是TVS 最小的雪崩電壓。小于VBR時(shí)，TVS 是不導(dǎo)通的。當(dāng)TVS 流 過(guò)規(guī)定的1mA 電流時(shí)，加入TVS 兩極間的電壓為其最小擊穿電壓VBR。 c.c. VC VC（鉗位電壓）與（鉗位電壓）與 IPPIPP（脈沖峰值電流）（脈沖峰值電流） 持續(xù)時(shí)間為1000us的脈沖峰值電流IPP 流過(guò)TVS 時(shí)，其兩極間出現(xiàn) 的最大峰值電壓為VC。VC 與IPP反映 TVS 器件的浪涌抑制能力。 d. d. 寄生電容寄生電容C C 寄生電容C 是TVS 雪崩結(jié)截

7、面決定的（1MHZ頻率下測(cè)得）。寄生電容 C 對(duì)信號(hào)傳輸有影響。TVS寄生電容值是數(shù)據(jù)接口電路的重要參數(shù)。 3. 舉例說(shuō)明：SMBJ36CAVRWM(VRWM(截止電壓）截止電壓） ： 36V36VIR (IR (漏電流）漏電流） : 1uA: 1uAVBR(VBR(擊穿電壓）擊穿電壓） : 40.0-44.2V: 40.0-44.2V ITIT（測(cè)試電流）（測(cè)試電流） : 1mA: 1mAVCVC（鉗位電壓）（鉗位電壓） : : 58.1V58.1VIPPIPP（脈沖峰值電流）（脈沖峰值電流）: 10.4A: 10.4A四，四，TVSTVS選型應(yīng)用選型應(yīng)用 TVS截止電壓要大于電路的連續(xù)工作

8、的最大電壓。 TVS瞬態(tài)功率要滿足電路系統(tǒng)的要求，或測(cè)試等級(jí)的要求。 TVS寄生電容要滿足電路系統(tǒng)的要求，提供足夠?qū)挼念l率范圍。 TVS抑制電壓要小于被保護(hù)電路最大承受電壓值（瞬態(tài)）。 TVS封裝滿足客戶的封裝要求。 舉例說(shuō)明：舉例說(shuō)明： 五、五、TVSTVS的不足：的不足： TVSTVS抑制脈沖能量的時(shí)間抑制脈沖能量的時(shí)間11毫秒毫秒msms，無(wú)法對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的，無(wú)法對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的脈沖干擾進(jìn)行有效的抑制，對(duì)于車載電子產(chǎn)品電源口無(wú)法脈沖干擾進(jìn)行有效的抑制，對(duì)于車載電子產(chǎn)品電源口無(wú)法做到有效的防護(hù)。做到有效的防護(hù)。 針對(duì)這種情況瞬雷電子自主研發(fā)出汽車級(jí)專用過(guò)壓防護(hù)器件ASS物料。 ASS物料為瞬雷電子自

9、主研發(fā)的汽車級(jí)專用過(guò)壓防護(hù)器件，器件采用GPP工藝制造且結(jié)構(gòu)獨(dú)特的散熱處理技術(shù)，鉗位電壓精準(zhǔn)，響應(yīng)速度快，通流量大，滿足IS07637-2及ISO 16750-2相關(guān)測(cè)試規(guī)范。可對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)壓脈沖進(jìn)行吸收和泄放，保護(hù)后端電路不受損壞。一、汽車級(jí)專用物料一、汽車級(jí)專用物料ASSASS封裝尺寸圖封裝尺寸圖 SMC SOD-BLOCK P600 SMC SOD-BLOCK P600 瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)器瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)器ASSASS二、二、ASSASS防護(hù)原理：防護(hù)原理： 在正常工作狀態(tài)下，ASS呈高阻抗?fàn)顟B(tài)，當(dāng)瞬間電壓超過(guò)其擊穿電壓時(shí)，ASS提供一個(gè)低阻抗的路徑，使得流向被保護(hù)設(shè)備的瞬間電流轉(zhuǎn)而分流到ASS

10、，而受保護(hù)設(shè)備兩端的電壓被限制在ASS鉗位電壓范圍內(nèi)。從而保護(hù)后端芯片不受損壞。當(dāng)瞬態(tài)干擾電壓消失后，ASS又將恢復(fù)到高阻抗?fàn)顟B(tài)。 三、汽車級(jí)專用物料三、汽車級(jí)專用物料ASSASS分類分類 a. PKPK系列系列 型號(hào)：型號(hào)：PKL、PKR、PKS、PKT等 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：防護(hù)等級(jí)高，鉗位電壓低 應(yīng)用：應(yīng)用：汽車電子產(chǎn)品電源接口防護(hù) 能量抑制波形：能量抑制波形： 能量干擾波形能量干擾波形 PKPK系列鉗位波形系列鉗位波形 隨著汽車電子后端電路集成化的程度越來(lái)越高，其對(duì)干擾的敏感程度也越來(lái)越高，加之汽車電子環(huán)境條件較惡劣，后端芯片損壞的比率也越來(lái)越高。瞬雷電子針對(duì)這種情況，在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)LCT系列產(chǎn)品

11、增加了觸發(fā)管的特性，在IPP增加時(shí)，不但VC值下降，而且在通流能力及散熱性上都得到大大增強(qiáng)。b.LCTb.LCT系列（系列（超低殘壓系列超低殘壓系列） 1. 1. 型號(hào)：型號(hào)：LCT35B 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：性能高，殘壓較低，12V及24V兼容 應(yīng)用：應(yīng)用：適用于后端電源芯片抗干擾能力弱，耐壓值偏低時(shí)。 瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)器LCT 2. 2. 型號(hào)：型號(hào)：LCT40B 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：性能高，殘壓較低 應(yīng)用：應(yīng)用：適用于后端電源芯片抗干擾能力弱，耐壓值偏低且需要通 過(guò)36V/1h過(guò)壓測(cè)試時(shí)。 LCTLCT系列特點(diǎn)：系列特點(diǎn)：l箝位電壓低：箝位電壓低：應(yīng)用于24V系統(tǒng)LCT系列可以將汽車電子模塊電源線束中的瞬態(tài)

12、高壓進(jìn)行精確鉗位，并且鉗位電壓VC可以控制在擊穿電壓VBR 左右。l性能更強(qiáng)：性能更強(qiáng)：LCT系列是專門(mén)為汽車電子有較低殘壓需求所研發(fā)的，其性能比以往的瞬態(tài)抑制二極管可過(guò)ISO7637-2 標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)更高，可通過(guò)：ISO 7637-2 5a 24v System (174V 4 350ms )滿足：36V過(guò)壓測(cè)試 60min.瞬雷產(chǎn)品在汽車電子的應(yīng)用瞬雷產(chǎn)品在汽車電子的應(yīng)用接口防護(hù)電路接口防護(hù)電路ASSl電源接口防護(hù)電源接口防護(hù)ISO 16750-2：Test A 電源系統(tǒng)電源系統(tǒng)參考標(biāo)準(zhǔn)（常用）參考標(biāo)準(zhǔn)（常用）12V12V系統(tǒng)系統(tǒng)87V、 4、 400ms87V、 2、 400ms87V、 1

13、、 400ms24V24V系統(tǒng)系統(tǒng)174V、 8、 350ms174V、 4、 350ms202V、 4、 350ms 174V、 2、 350msISO 16750-2ISO 16750-2：Test A Test A 常用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)常用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) 接口防護(hù)電路接口防護(hù)電路l 天線接口天線接口ESDESD防護(hù)防護(hù)ISO 10605 CONTACT DISCHARGE :8KV AIR DISCHARGE :15KV接口防護(hù)電路接口防護(hù)電路l USB2.0USB2.0接口接口ESDESD防護(hù)防護(hù)(4(4路陣列器件路陣列器件) )ISO 10605 CONTACT DISCHARGE : 8KV AIR DISCHARGE :15KVISO 10605 CONTACT DISCHARGE : 8KV AIR DISCHARGE :15KV接口防護(hù)電路接口防護(hù)電路lCAN BUSCAN BUS接口接口ESDESD防護(hù)防護(hù)主要分三種情況：主要分三種情況：lTVSTVS損壞，后端電路無(wú)損壞：損壞，后端電路無(wú)損壞：這種主要是因?yàn)樵獾酱蟮拿}沖沖擊，TVS工作，但因?yàn)楣?率過(guò)低或長(zhǎng)時(shí)間的沖擊導(dǎo)致的損壞。這種情況只需了解脈沖功率大小，增加相應(yīng)的TVS功率即可。lTVSTVS無(wú)損壞，后端電路損壞：無(wú)損壞，后端電路損壞：這種主要原因?yàn)橛挟惓０l(fā)生，但TVS沒(méi)有有效的起到保護(hù)抑制電壓的作用，導(dǎo)致后端器件損壞