對dui消xiao費fei者zhe來lai說shuo，汽qi車che是shi一yi筆bi不bu菲fei的de投tou入ru
，所suo以yi必bi須xu保bao護hu好hao它ta們men。最zui重zhong要yao的de是shi，汽qi車che出chu現xian安an全quan問wen題ti，人ren便bian命ming懸xuan一yi線xian。正zheng因yin為wei如ru此ci，汽qi車che廠chang家jia不bu惜xi采cai用yong氣qi囊nang、穩wen定ding控kong製zhi和he胎tai壓ya監jian測ce等deng各ge種zhong安an全quan技ji術shu。但dan設she計ji的de安an全quan性xing遠yuan遠yuan勝sheng過guo這zhe些xie外wai在zai保bao護hu係xi統tong。對dui於yu汽qi車che電dian子zi設she備bei來lai說shuo
，不bu論lun大da小xiao，安an全quan都dou是shi設she計ji考kao量liang的de核he心xin。

 

圖1.實施拋負載保護的電路

   

圖2.壓敏電阻為直流電壓較低的汽車應用提供了高浪湧電流電路保

 

新型乘用車裝備的電子設備越來越多。而我們仍然處在汽車設計巨大轉變的起點：車(che)載(zai)信(xin)息(xi)娛(yu)樂(le)係(xi)統(tong)和(he)車(che)聯(lian)網(wang)的(de)出(chu)現(xian)將(jiang)在(zai)未(wei)來(lai)五(wu)年(nian)使(shi)得(de)汽(qi)車(che)上(shang)采(cai)用(yong)的(de)微(wei)處(chu)理(li)器(qi)數(shu)量(liang)翻(fan)番(fan)。這(zhe)自(zi)然(ran)會(hui)導(dao)致(zhi)對(dui)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)保(bao)護(hu)方(fang)案(an)需(xu)求(qiu)的(de)增(zeng)大(da)，尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)汽(qi)車(che)那(na)樣(yang)的(de)惡(e)劣(lie)環(huan)境(jing)中(zhong)。各(ge)種(zhong)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)，從(cong)內(nei)置(zhi)顯(xian)示(shi)到(dao)最(zui)新(xin)的(de)聯(lian)網(wang)技(ji)術(shu)，都(dou)容(rong)易(yi)成(cheng)為(wei)各(ge)種(zhong)險(xian)情(qing)的(de)攻(gong)擊(ji)對(dui)象(xiang)，如(ru)開(kai)關(guan)負(fu)載(zai)或(huo)瞬(shun)態(tai)電(dian)壓(ya)浪(lang)湧(yong)
、靜電放電和產生極端高壓的其他事件。

 

現代汽車設計中，所有車載電子設備都要連接電池和交流發電機。交流發電機是電氣瞬態的主要來源，其中最 糟的是拋負載。這種情況發生在電池已經斷開而交流發電機正在發電、qitafuzaihaizaijiaoliufadianjihuanlushangshi。ruguozhizhibuli，dianqijianfengheshuntaijiangyanzhedianxianchuandi，daozhigebiedianzishebeihechuanganqiguzhang，huoyongjiusunhuaiqichededianzixitong。dangran，paofuzaishikonghaihuiweixiecheliangbenshendeanquanxinghekekaoxing。

 

 

電路保護器件，包括瞬態電壓抑製(TVS)二極管和壓敏電阻，都是對敏感電子設備提供拋負載保護的有效手段。選擇TVS二極管不僅因為它們是響應時間快(鉗位電壓低)、loudiandianliuxiaodeguixuebengqijian，haiyinweitamenmeiyouguyoumosunxishu。bianzuqiyibanzuoweishuntailangyongbaohudeqianxianfanganshiyong。shilibaokuobaohuxiaoxingdianzishebeidechaoxiaoxingbiaomiantiezhuangduocengyamindianzu(MLV)器件和保護小型機械設備、電源和組件的傳統金屬氧化物壓敏電阻 (MOV)。

 

大多數現代交流發電機中，通過在擾動源上添加限流TVS二極管抑製或鉗製拋負載幅度。瞬態擾動應該內部抑製 或在擾動源端子上用抑製器件(TVS二極管)抑製。作為一種最佳實踐，設計人員應該將TVS二極管盡可能靠近擾動源。圖1為實施拋負載保護的電路
，標明了TVS二極管的設計位置。

 

 

汽車電子委員會(AEC)組件技術小組和其他監管組織製訂了嚴格的指導方針，廠家在設計、生產和測試整車及組件時必須遵循這些方針。汽車行業使用的保護器件必須對瞬態環境足夠魯棒

，還能鉗位到足以保護集成電路的較低(電壓)水平。選擇針對汽車應用的TVS二極管時，工程師應查找通過AEC-Q101認證的產品，該產品適合高可靠性應用並具有適合汽車應用的峰值脈衝功率耗散額定值。應考慮用具有高峰值脈衝功率耗散額定值(如5,000W (10/1000µs)或2,200W (10ms x 150ms))的TVS二極管為敏感電子係統提供甩負荷和其他浪湧事件引起的瞬態電壓保護。選擇通過AEC-Q101認證的產品將保證它們兼容很多高溫汽車應用。

 

圖3.MOV對汽車子係統供交流發電機瞬態保護

 

交流發電機瞬態電路保護可以使用金屬氧化物壓敏電 阻(MOV)。為敏感電子設備提供拋負載電壓瞬態保護
，所 選MOV要具有高達5KA(8/20μs脈衝)的峰值浪湧電流額定 值以及可靠的能量吸收能力。工程師應選擇符合工業標準 AEC-Q200 (表10)和ISO 7637-2的MOV
，保證它們適應惡劣的汽車環境。

 

 

壓敏電阻為直流電壓較低的汽車應用提供了高浪湧電流電路保護，不論這些應用在汽車的乘客艙內還是在引擎蓋下。比如
，MOV可以以Y形或三角形配置與交流發電機的繞組線圈連接，以鉗製瞬態電壓。

 

圖4.MOV和TVS二極管能吸收觸點電弧和繼電器線圈產生的能量

 

也可以用MOV對汽車子係統(如氣囊、傳動係和氣候控製)提供交流發電機瞬態保護。也可以作為瞬態浪湧的分流電阻使用
，避免直流電源線受浪湧影響(見圖3)。

 

開kai關guan繼ji電dian器qi和he線xian圈quan也ye能neng產chan生sheng瞬shun態tai電dian壓ya。繼ji電dian器qi開kai關guan操cao作zuo時shi，觸chu點dian處chu產chan生sheng電dian弧hu，而er線xian圈quan可ke能neng在zai磁ci場chang快kuai速su消xiao失shi時shi釋shi放fang巨ju大da的de瞬shun態tai能neng量liang。這zhe些xie事shi件jian可ke能neng損sun壞huai集ji成cheng電dian路lu和he其qi他ta敏min感gan電dian子zi設she備bei。MOV和TVS二極管能吸收觸點電弧和繼電器線圈產生的這種能量(見圖4)。

 

 

汽車電子設備越來越多，工程師需要設計出能在惡劣 環境下保證其使用壽命的正確解決方案。由於車載電子設備都與電池和交流發電機相連
，所有電子設備的保護將從這裏開始。TVS二er極ji管guan和he變bian阻zu器qi可ke根gen據ju不bu同tong情qing況kuang使shi用yong，保bao護hu車che上shang昂ang貴gui的de電dian子zi設she備bei。車che輛liang檢jian測ce時shi，國guo際ji標biao準zhun設she立li了le較jiao高gao的de安an全quan門men檻kan。因yin此ci，保bao護hu器qi件jian的de正zheng確que選xuan擇ze必bi須xu達da到dao甚shen至zhi超chao過guo汽qi車che行xing業ye製zhi訂ding的de相xiang關guan標biao準zhun。