汽車電子之汽車電源防護(hù)

汽車產(chǎn)品防浪涌維護(hù)汽車電源專題制造：JALY/LIUCrazyHui資料文件：SLSZT-AUTO-POWER-A1spsemispsemi產(chǎn)品符號(hào)表示汽車電子EMC測(cè)試分類電磁兼容EMC測(cè)試系統(tǒng)電磁騷擾EMI傳導(dǎo)CE電壓連續(xù)CISPR25CE瞬態(tài)ISO7637EMI電流信號(hào)線電流CISPR25輻射RE電磁敏感度EMS傳導(dǎo)CS連續(xù)ISO11452-4/7瞬態(tài)ISO7637輻射RS磁場(chǎng)ISO11452-8電場(chǎng)ISO11452-2-3-5ISO10605ESDspsemi汽車電子測(cè)試規(guī)范spsemi瞬雷產(chǎn)品在汽車電子里的運(yùn)用領(lǐng)域spsemi瞬雷產(chǎn)品在汽車電子里的運(yùn)用領(lǐng)域?qū)Ш叫畔⑽膴氏到y(tǒng)對(duì)有源天線、CAN-CAN總線、觸摸屏、USB端口、射頻調(diào)諧器、I/O總線等提供多種功能維護(hù)。過(guò)電流和過(guò)電壓維護(hù)器件可防止系統(tǒng)解體并加強(qiáng)設(shè)計(jì)平安性。駕駛位置旁的操控臺(tái)駕駛位置旁邊的開關(guān)操控臺(tái)使司機(jī)能控制假設(shè)干功能,包括電動(dòng)車窗、后視鏡和電動(dòng)門鎖。細(xì)小的外表貼裝PPTC元件可以協(xié)助維護(hù)電路板上的線跡免受在電路短路缺點(diǎn)引起的過(guò)熱和冒煙所導(dǎo)致的損害。各種各樣包含PPTC元件維護(hù)印刷板線跡的設(shè)計(jì)被援用到電動(dòng)車窗馬達(dá)、微型開關(guān)里的精細(xì)碳膜、LED背光電路里的晶體管和后視鏡控制電路的小線跡。電動(dòng)車窗和電動(dòng)天窗采用PPTC元件可同時(shí)作為感應(yīng)元件和開關(guān)元件的作用，取代用于傳統(tǒng)電動(dòng)車窗和電動(dòng)天窗的感應(yīng)電阻器、比較器、驅(qū)動(dòng)器和控制電路。PPTC元件可經(jīng)過(guò)減少元件數(shù)量和電線長(zhǎng)度而節(jié)省本錢。汽車電子設(shè)備TVS元件可維護(hù)汽車外圍設(shè)備和可在車內(nèi)充電的便攜式電子設(shè)備，使其免受感應(yīng)電壓尖峰、電壓瞬變及反向偏壓所引起的損壞。TVS元件可提供像齊納二極管一樣的維護(hù)功能，并且可接受汽車運(yùn)用中能夠出現(xiàn)的大功率缺點(diǎn)spsemi瞬雷產(chǎn)品在汽車電子里的運(yùn)用領(lǐng)域汽車控制運(yùn)用和多媒體汽車將家庭與車輛銜接起來(lái)的生活方式已成為汽車工業(yè)中新出現(xiàn)的一種趨勢(shì)。銜接消費(fèi)電子設(shè)備并把它們迅速安裝在車輛中的才干正在推進(jìn)一個(gè)規(guī)范的全球接口的出現(xiàn)。在這種可熱插拔的汽車控制運(yùn)用和多媒體汽車環(huán)境中，顯然存在著因消費(fèi)者從有源端口插入和拔出外圍設(shè)備而導(dǎo)致的短路損壞，PPTC元件和ESD元件能有效地提供維護(hù)。H橋汽車電子產(chǎn)品必需進(jìn)展維護(hù)，以防止由于線路誤接，電池過(guò)度放電，或者安裝新電池時(shí)的極性錯(cuò)誤呵斥的電源極性接反而產(chǎn)生的損壞。假設(shè)沒(méi)有維護(hù)，過(guò)高的熱量能夠使電子模組或諸如電磁閥和馬達(dá)等車輛負(fù)載的缺點(diǎn)，導(dǎo)致不平安情況發(fā)生。液晶顯示屏背光加熱器顯示屏日漸融入汽車設(shè)計(jì)，如導(dǎo)航系統(tǒng)、儀表顯示屏以及視頻和電視屏幕。PPTC元件可防止LCD玻璃反面的加熱器元件出現(xiàn)熱失控?？刂齐娐烦霈F(xiàn)缺點(diǎn)會(huì)引起PPTC元件動(dòng)作，并減少流經(jīng)加熱器元件的電流。spsemi瞬雷產(chǎn)品在汽車電子里的運(yùn)用領(lǐng)域汽車馬達(dá)和中型直流電機(jī)汽車電動(dòng)馬達(dá)過(guò)熱能夠損壞溫度感應(yīng)元件，為了維護(hù)這些元件，可根據(jù)客戶運(yùn)用要求特別設(shè)計(jì)訂制PPTC系列元件和過(guò)電壓維護(hù)元件。印刷電路板線跡為了添加大量的功能和進(jìn)展互連，同時(shí)使印刷電路板的面積減小，銅線跡的寬度必需減少。然而，這些“黑匣子〞控制模組如今正控制著大量的大功率附件，例如電動(dòng)車窗、電動(dòng)座椅調(diào)理器、遠(yuǎn)程門鎖控制，以及收音機(jī)和GPS天線。為了防止這些纖細(xì)的印刷電路板線跡遭到過(guò)電流的損壞，可以采用PPTC的自復(fù)位元件。汽車線束由于車輛電氣和電子內(nèi)容的添加，汽車線束的配線架構(gòu)變得日趨勢(shì)復(fù)雜。利用像PPTC元件這樣的無(wú)需駕駛者干涉的可復(fù)式電路維護(hù)，可以提供許多可以分別或結(jié)合在一同運(yùn)用的處理方案。過(guò)電壓維護(hù)元件如MOV元件也被引薦運(yùn)用。直流點(diǎn)煙器與電源適配器插在汽車點(diǎn)煙器電源插口的銜接器通常包括挪動(dòng)、未來(lái)的免提設(shè)備、其他電池供電設(shè)備的充電電路。這些附件必需可以運(yùn)轉(zhuǎn)于廣泛的溫度和充電條件以及惡劣的汽車環(huán)境下。諸如PPTC元件的典型的過(guò)流維護(hù)結(jié)合了充電輸入的過(guò)電壓維護(hù)功能，將有助于設(shè)備滿足嚴(yán)厲的電氣要求。一個(gè)TVS元件便能用于抵御過(guò)電流和過(guò)電壓缺點(diǎn)所產(chǎn)生的損害。spsemi汽車電子的主要干擾源〔EMS〕：1汽車內(nèi)部的高壓點(diǎn)火系統(tǒng)2開關(guān)器件（繼電器）---無(wú)觸點(diǎn)接通除外。3感性負(fù)載（電機(jī)）4電控系統(tǒng)5負(fù)載電流的突變6靜電spsemi模擬干擾系統(tǒng)〔ISO7637〕引見spsemi模擬干擾系統(tǒng)〔ISO7637〕引見spsemi模擬干擾系統(tǒng)〔ISO7637〕引見spsemi模擬干擾系統(tǒng)〔ISO7637〕引見spsemi模擬干擾系統(tǒng)〔ISO7637〕引見spsemi模擬干擾系統(tǒng)〔ISO7637〕引見spsemi模擬干擾系統(tǒng)〔ISO7637〕引見spsemi模擬干擾系統(tǒng)〔ISO7637〕引見spsemi模擬干擾系統(tǒng)〔ISO7637〕引見spsemi測(cè)試要求器件選型spsemi項(xiàng)目ISO7637TestPulse5a12VsystemUA/B13.5VUS87V87V87V87V80V(JASO標(biāo)準(zhǔn))87VRi42220.80.5td100ms50ms150ms400MS200ms400mspulses10次10次10次10次10次10次Current(A)21.7A43.5A43.5A43.5A100A174ASolutionSMDJ22APKA22APKA22APKA26APKL22APKR24APKS24AApplication*備注：可以符合汽車電子要求的24V一分鐘耐壓測(cè)試。測(cè)試要求器件選型spsemi項(xiàng)目ISO7637TestPulse5a24VsystemUA/B27VUS123V123V174V174VRi4242td350ms350ms350ms350MSpulses10次10次10次10次Current(A)31A61.5A43.5A87ASolutionPKR36APKS36CAPKS36CAPKD36APKT36CAApplication汽車產(chǎn)中選型-產(chǎn)品封裝表spsemiPKA/PKBPKCPKDPKLPKRPKSPKT典型參考電路spsemi項(xiàng)目PPTCRD1TVS大電流場(chǎng)合---------正常選型小電流場(chǎng)合MSM0501-10歐大功率電阻1N5408正常選型常規(guī)測(cè)試：1.ISO76375A測(cè)試。2.12V系統(tǒng)中的24V一分鐘耐壓測(cè)試。3.防反接測(cè)試。*備注：由于汽車電子的測(cè)試規(guī)范中主要是接受時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，但長(zhǎng)時(shí)間的加載大電流，導(dǎo)致器件發(fā)熱，容易失效，所以我們只需兩種方法，一是維護(hù)器件的功率。二是盡能夠提高線路阻抗(當(dāng)然這種方法在某些產(chǎn)品是上不允許的)。另外，我們的部份規(guī)格本身就可以符合電路的防反接測(cè)試。重點(diǎn)器件講解---TVS瞬態(tài)抑制二級(jí)管(TRANSIENTVOLTAGESUPPRESSORS)簡(jiǎn)稱TVS器件。TVS的電氣特性由P-N結(jié)面積，參雜濃度及晶片阻質(zhì)決議的。其耐突波電流的才干與其P-N結(jié)面積成正比。TVS任務(wù)原理：瞬態(tài)抑制二極管是采用硅雪崩技術(shù)的器件,當(dāng)它的兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時(shí),TVS能以極快的速

度把兩端間的阻抗值由高阻抗變?yōu)榈妥杩?以吸收一個(gè)瞬間大電流,從而把它的兩端電壓箝制在一個(gè)預(yù)定的數(shù)值上,維護(hù)后面的電路元件不受瞬態(tài)高壓尖峰脈沖的沖擊。正由于如此,TVS可用于維護(hù)設(shè)備或電路免受靜電與電感性負(fù)載切換時(shí)產(chǎn)生的瞬變電壓,以及感應(yīng)雷所產(chǎn)生的過(guò)電壓。spsemiTVS器件的主要電參數(shù)

1、擊穿電壓VBR：器件在發(fā)生擊穿的區(qū)域內(nèi)，在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)電流IT下，測(cè)得器件兩端的電壓稱為擊穿電壓，在此區(qū)域內(nèi)，二極管成為低阻抗的通路。2、最大反向脈沖峰值電流IPP：在反向任務(wù)時(shí)，在規(guī)定的脈沖條件下，器件允許經(jīng)過(guò)的最大脈沖峰值電流。IPP與最大箝位電壓VC(MAX)的乘積，就是瞬態(tài)脈沖功率的最大值。運(yùn)用時(shí)應(yīng)正確選取TVS，使額定瞬態(tài)脈沖功率PPR大于被維護(hù)器件或線路能夠出現(xiàn)的最大瞬態(tài)浪涌功率。3、最大反向任務(wù)電壓VRWM：器件反向任務(wù)時(shí)，在規(guī)定的IR下，器件兩端的電壓值稱為最大反向任務(wù)電壓VRWM。通常VRWM=〔0.75~0.85〕VBR。在這個(gè)電壓下，器件的功率耗費(fèi)很小。運(yùn)用時(shí)，應(yīng)使VRWM不低于被維護(hù)器件或線路的正常任務(wù)電壓。spsemiTVS器件的主要電參數(shù)4、最大箝位電壓VCmax：在脈沖峰值電流Ipp作用下器件兩端的最大電壓值稱為最大箝位電壓。運(yùn)用時(shí)，應(yīng)使VC(max)不高于被維護(hù)器件的最大允許平安電壓。最大箝位電壓與擊穿電壓之比稱為箝為系數(shù)。即：箝位系數(shù)=VC(max)/V(BR)普通箝位系數(shù)為1.35左右。箝位系數(shù)越低，抑制程度越好。5、漏電流IR：當(dāng)最大反向任務(wù)電壓施加到TVS上時(shí)，TVS管有一個(gè)漏電流IR，當(dāng)TVS用于高速通訊電路時(shí)，這個(gè)漏電流是一個(gè)重要的參數(shù)。6、反向脈沖峰值功率PPR：TVS的PPR取決于脈沖峰值電流IPP和最大箝位電壓VCmax，除此以外，還和脈沖波形、脈沖時(shí)間及環(huán)境溫度有關(guān)，當(dāng)脈沖時(shí)間Tp一定時(shí)，PPR=K1?K2?VCmax?Ipp式中K1為功率系數(shù)，K2為功率的溫度系數(shù)。7、電容CPP：TVS的電容由硅片的面積和偏置電壓來(lái)決議，電容在零偏情況下，隨偏置電壓的添加，該電容值呈下降趨勢(shì)。電容的大小會(huì)影響TVS器件的呼應(yīng)時(shí)間?！苍陔娐废到y(tǒng)中，盡量模擬電路的偏執(zhí)電壓和對(duì)應(yīng)的頻率，來(lái)測(cè)試電容值的大小。丈量電容時(shí)，采用開路歸零和并聯(lián)等效方式測(cè)試。〕spsemiTVS選用原那么在選用TVS時(shí)，必需思索電路的詳細(xì)條件，普通應(yīng)遵照以下原那么：

直流或交流電路中的正常任務(wù)電壓類型：__________________________________________

所需安裝類型：?jiǎn)蜗螂p向正常任務(wù)電壓〔單位：伏特〕：___________________

最大瞬態(tài)電流〔Ipp〕：_____________________________________________________

最大箝位電壓〔Vc〕：_______________________________________________________

所需峰值反向浪涌額定功率：____________________________________________

產(chǎn)品安裝類型〔封裝〕：_____________________________________________________

任務(wù)溫度：_______________________________________________________________

TVS的運(yùn)用范圍：廣泛可運(yùn)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通訊設(shè)備、直流電源、汽車、電子鎮(zhèn)流器、家用電器、儀器儀表、防雷器等。TVS在電路中的符號(hào)表示為：?jiǎn)蜗颍弘p向：TVS的截止電壓〔VRM〕要大于電路的延續(xù)任務(wù)的最大電壓。TVS的瞬態(tài)功率〔IPP〕要滿足電路系統(tǒng)的要求，或測(cè)試等級(jí)的要求。TVS的寄生電容要滿足電路的系統(tǒng)的要求，提供足夠?qū)挼念l率范圍。TVS滿足電路的封裝要求。spsemiTVS的特性曲線：TVS的V-I特性曲線：TVS的VC特性曲線TVS：IPP測(cè)試波形特性曲線：spsemi典型運(yùn)用：spsemi典型運(yùn)用：spsemispsemi技術(shù)援助及產(chǎn)品驗(yàn)證