保護汽車(chē)電子系統中的數據線(xiàn)和電源線(xiàn)

電源線(xiàn)保護

車(chē)載模塊的電源線(xiàn)保護是在汽車(chē)環(huán)境中需要關(guān)注的另一個(gè)問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題涉及ISO7637-2標準。

例如，為滿(mǎn)足ISO7637-2標準，特別是圖1中的1、2、3a和3b的脈沖要求，只使用一個(gè)瞬變電壓抑制器(TVS)即可有效保護車(chē)載模塊。

電源線(xiàn)保護拓撲如圖5所示。

圖5 電子模塊電源線(xiàn)保護拓撲

當承受圖1中的1、2、3a和3b的脈沖時(shí)，該保護電路的特性如圖6、圖7、圖8、圖9和圖10所示。

圖6 在ISO7637-2脈沖1測試過(guò)程中通過(guò)TVS上的電壓和電流；圖7 在ISO7637-2脈沖1測試過(guò)程中，在不同的時(shí)基內通過(guò)TVS上的電壓和電流

圖8 在ISO7637-2脈沖2測試過(guò)程中通過(guò)TVS上的電壓和電流；圖9 在ISO7637-2脈沖3a測試過(guò)程中通過(guò)TVS上的電壓和電流

圖10 在ISO7637-2脈沖3b測試過(guò)程中通過(guò)TVS上的電壓和電流

我們要解決的問(wèn)題是根據所要消除的電涌來(lái)確定保護元器件的參數。以圖8中的ISO7637-2 脈沖2為例，不難看出，抑制器上的鉗制電壓大約是30V，峰值脈沖電流 (Ip)大約是12A，在Ip/2點(diǎn)測得電流脈沖時(shí)長(cháng)(tp)是4μs。因此，可判定TVS必須消耗360W的最大脈沖功率(Pp) 。所有這些Pp、Ip和tp值是有用的，因為它們可以幫助比較TVS數據表中的峰值脈沖功率對指數脈沖時(shí)長(cháng)的曲線(xiàn)，以確保TVS在應用的限制范圍內。

結論

以SMAJ24A為例，從產(chǎn)品數據表摘取這些參數與圖11的曲線(xiàn)進(jìn)行比較，發(fā)現SMAJ24A符合ISO7637-2脈沖2測試的要求，可承受長(cháng)達1.2ms的360 W指數脈沖，這個(gè)數值遠遠高于ISO7637-2脈沖2電涌強制的4μs時(shí)長(cháng)。

圖11 峰值脈沖功率對指數脈沖時(shí)長(cháng)曲線(xiàn)(Tj initial=25℃)

汽車(chē)環(huán)境是電氣危害的主要源頭，電子設備越來(lái)越容易受到干擾，所以在設計電子模塊時(shí)，必須慎重考慮電氣危害。為了確保電子模塊和系統的安全，防護汽車(chē)內部產(chǎn)生的各種電氣危害，使用保護元器件成為了一種常用的方法。