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瞬態(tài)電壓抑制器(TVS):保護汽車(chē)電子產(chǎn)品

作者: 時(shí)間:2016-12-16 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
在設計汽車(chē)的過(guò)程中,一個(gè)主要的難題是例如控制單元、傳感器、信息娛樂(lè )系統等保護電子設備,免遭出現在電源在線(xiàn)的有害浪涌、電壓瞬態(tài)、ESD和噪聲的損害。瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)是用于保護汽車(chē)電子產(chǎn)品的理想方案,有些參數對這些應用來(lái)說(shuō)非常重要,包括功率等級、關(guān)態(tài)電壓、擊穿電壓、最大擊穿電壓。下面是這些參數的定義。

功率等級

TVS的功率等級是在一定測試或應用條件下吸收浪涌的能力。10μs/1000 μs脈沖波形(Bellcore 1089標準)的行業(yè)標準測試條件如圖1所示。這個(gè)測試條件不同于TVS瞬態(tài)電壓吸收能力的測試條件,吸收能力的測試采用8 μs/20 μs脈沖波形,如圖2所示。

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201612/330863.htm



圖1:TVS的測試波形(Bellcore 1089)圖2:TVS的波形擊穿電壓(VBR)擊穿電壓是器件進(jìn)入雪崩擊穿的電壓,采用數據表上的特定電流條件下進(jìn)行測試。

最大擊穿電壓(VC:鉗位電壓)在一定的峰值脈沖電流等級下,TVS上會(huì )出現鉗位電壓。TVS的擊穿電壓是在非常低的電流下測得的,例如1mA或10mA,不同于應用條件下的實(shí)際雪崩電壓。因此,半導體制造商標注的典型或最大擊穿電壓對應的是大電流。

關(guān)態(tài)工作電壓(VWM):工作時(shí)的關(guān)態(tài)反向電壓

關(guān)態(tài)電壓指的是TVS在未擊穿情況下所能承受的最高電壓,是電路中在正常情況下不工作的保護器件的重要參數。在汽車(chē)里面,一些汽車(chē)電子產(chǎn)品的法規是根據“跳啟動(dòng)保護”的情況制定的。這種情況下,要求為12V的電子設備提供10分鐘的23VDC電源,用36VDC電源給24VDC電子設備供電10分鐘,不會(huì )損壞電路或引起誤操作。因此,關(guān)態(tài)電壓是用在汽車(chē)電子產(chǎn)品中的TVS的關(guān)鍵參數。

汽車(chē)電源線(xiàn)(甩負荷)的初次保護電子控制單元、傳感器和信息娛樂(lè )系統等汽車(chē)電子設備是連到電源在線(xiàn)的。這些電子產(chǎn)品的電源是電池和發(fā)電機,這兩種電源的輸出電壓不穩定,易受溫度、工作狀態(tài)和其他條件的影響。此外,使用電磁線(xiàn)圈負載的汽車(chē)系統,例如燃油噴嘴、閥門(mén)、電動(dòng)機,電子和混合控制器,會(huì )把ESD、尖峰噪聲和其他類(lèi)型的瞬態(tài)和浪涌電壓引入到電源和信號在線(xiàn)。

什么是甩負荷?當引擎開(kāi)始工作,電池從電源在線(xiàn)斷開(kāi),發(fā)電機繼續為汽車(chē)的電源線(xiàn)輸出電流,這是產(chǎn)生浪涌電壓的最糟糕的情況。這種情況就是所說(shuō)的“甩負荷”,大多數汽車(chē)制造商和行業(yè)協(xié)會(huì )都會(huì )針對這種甩負荷狀態(tài),制定最高電壓、線(xiàn)路阻抗,和這種甩負荷狀態(tài)的持續時(shí)間,如圖5所示。甩負荷的源阻抗高于正常條件下瞬態(tài)測試時(shí)的阻抗,因為電池已經(jīng)斷開(kāi),只有發(fā)電機在向外輸出電能,這時(shí)發(fā)電機的內部線(xiàn)圈的作用就象一個(gè)限流電阻。




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