PDF《应用背景》

Surface Mount Transient Voltage Suppressors (TVS) SM8S 瞬态电压抑制器 深圳市全业电子有限公司 QYSEMI Electronics Co.

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19 号和恒兴科技园 C 栋四楼 电话/传真:0755-82965089/0755-82964960 网站:www.qysemi.com 专业生产和销售 TVS、GDT、MOV、PTC、ESD、TSS、SPG 等过压过流防护器件 专业浪涌/静电设备实验室 免费提供测试/方案整改和技术支持 SM8S 汽车电子防护方案 应用背景 如下图图

1 中所示,在汽车系统中,汽车电子产品、电子控制单元、传感器和 娱乐系统等产品的都是同一个电源.这些电子产品的电源是电池或发电机,由于受 到工作温度、汽车启动和其他条件的影响,电池或发电机的输出电压不稳定.并且 汽车点火开关、继电器触点、交流发电机、燃油喷射器等产生电磁干扰,直接影响 车内电子模块. 由于受到温度、工况和其他条件的影响,电池或发电机的输出电压不稳定.此外,使用燃油喷射、阀、电机、电和水解控制器等电磁负载的汽车系统会把 ESD、 尖峰噪声和几种瞬态和浪涌电压引入到电源和信号线中. 图1.汽车电源系统总线 综上所述,在汽车电源系统中,电子产品受到的几大电气干扰: 电源电压异常 电压超出额定范围可能损坏电路中的元器件、影响电路安全 -抛负载 -外源启动 Surface Mount Transient Voltage Suppressors (TVS) SM8S 瞬态电压抑制器 深圳市全业电子有限公司 QYSEMI Electronics Co., Ltd. 地址:深圳市龙华新区民清路

19 号和恒兴科技园 C 栋四楼 电话/传真:0755-82965089/0755-82964960 网站:www.qysemi.com 专业生产和销售 TVS、GDT、MOV、PTC、ESD、TSS、SPG 等过压过流防护器件 专业浪涌/静电设备实验室 免费提供测试/方案整改和技术支持 SM8S 汽车电子防护方案 过电流/短路 过电流/短路因为负载部分出现的意外 -元器件损坏,阻抗降低 -长时间过流,超出设计范围 -电缆/线、接头出现破损,造成短路 启动熄火异常时出现大电流 ESD 静电 ESD/EMI 干扰 抛负载(Load Dump) 发动机运行过程中断开电池时,要由发电机向汽车的电力线提供电流,就会出 现对于汽车电子来说最为糟糕的浪涌电压情况,称为抛负载(Load Dump).当引擎 正在运转,发电机正向汽车的电源线输送电流时,如果电池突然断开,就会产生最 严重的浪涌电流.这种情况也被称为 抛负载 . 用于 14V 系统的的仿真测试 ISO7637-2 Pulse 5A 和日本 JASO A-1 规定了一个 最高的电压、内阻和持续时间.测试模拟结果如下表所示: 表1.14V 动力系统抛负载测试条件 如ISO7637 规定:在14V 基础上叠加一个最高 87V,持续时间 400ms,内阻最小 为0.5Ohm.考虑到汽车在借电打火(Jump Start)时电池电压可能会上升到 26V, 最长持续到

1 分钟, 我们在选 TVS 的时候, VBR 要高于 26V, 通常是 27V. 在ISO7637-2 最恶略条件的峰值电流可以这么算,对于 VBR= 27V 的 TVS,VC 通常在 37V 左右, 这样算一下 IPP=(87+14-37)/0.5=124A ,脉冲功率大约在 124A*37V=4588W. 过电流/短路通常伴随有过热/温度 过高 -MCU/DRIVE IC 不能长期在高温 下工作 Surface Mount Transient Voltage Suppressors (TVS) SM8S 瞬态电压抑制器 深圳市全业电子有限公司 QYSEMI Electronics Co., Ltd. 地址:深圳市龙华新区民清路

19 号和恒兴科技园 C 栋四楼 电话/传真:0755-82965089/0755-82964960 网站:www.qysemi.com 专业生产和销售 TVS、GDT、MOV、PTC、ESD、TSS、SPG 等过压过流防护器件 专业浪涌/静电设备实验室 免费提供测试/方案整改和技术支持 SM8S 汽车电子防护方案 上述可知,汽车电子系统常见的保护方法是将高电压值箝制到器件或电路的设定 电压,而QYsemi 通用半导体有各种额定功率的用于负载突降保护的产品系列. 例如:TVS 管、陶瓷气体放电管、压敏电阻等,但陶瓷气体放电管的无方向特性 和压敏电阻的响应速率时间慢的特点,不能很好的适用汽车电子系统的保护. SM8S 系列汽车电子保护二极管是我司专为汽车电子保护系统研发的 TVS 管,具 有反应速度快,箝位电压小,击穿电压比较准确,通流量大的优点. TVS 简介: 瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor)简称 TVS 管,TVS 管的电气特 性是由 P-N 结面积、掺杂浓度及晶片阻质决定的.其耐突波电流的能力与其 P-N 结面 积成正比.TVS 广泛应用于半导体及敏感器件的保护,通常用于电源和信号电路的保 护,以及防静电等.其特点为反应速度快(为ps 级),体积小,脉冲功率较大,箝位 电压低等. 器件并联于电路中,当电路正常工作时,它处于截止状态(高阻态),不影响线 路正常工作, 当电路出现异常过压并达到其击穿电压时, 它迅速由高阻态变为低阻态, 给瞬间电流提供低阻抗导通路径,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位 于一个预定值,有效地保护电子线路中的精密元器件,免受各种浪涌脉冲的损坏.当 异常过压消失,其恢复至高阻态,电路正常工作. 图3.TVS 管典型的保护电路 SM8S 系列 TVS 管DO-218AB Surface Mount Transient Voltage Suppressors (TVS) SM8S 瞬态电压抑制器 深圳市全业电子有限公司 QYSEMI Electronics Co., Ltd. 地址:深圳市龙华新区民清路