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汽车电子电路保护设计及常用汽车电子保护器件详解

信息来源:uooqoo.com  时间:2019-02-02  浏览次数:133

在汽车电子领域,由于系统日趋复杂,且工作条件比一般的电子产品更为恶劣,可靠性要求也比一般的器件要求更高。在过去的十年中,汽车电子安全性和可靠性标准随着新技术的发展发生了显着的变化,各种新技术的应用让大家在驾驶体验中享受到真正舒适便捷和安全。汽车电子的防护方案等级相对而言是比较高的,因此在电路保护器件的选型上也是较为严格。汽车内部的所有电路和元件均易受到电气瞬变的侵害,无论其在车辆中所处的位置。电路设计人员必须在他们先进的汽车电子设计中考虑 ISO7637-2AEC-Q101 测试标准的要求,达到汽车市场要求的合格品质。这些标准重点关注汽车中普遍存在的电气和环境危害,以及所使用的分立半导体的可靠性。2017年是汽车电子爆发年,硕凯电子早已做好准备,以一系列汽车电子专用防护器件和方案应对汽车电子的电源和接口保护新要求。

汽车电子的瞬态电压抑制选择TVS二极管就是因为其保护特性满足汽车电子的过压防护需求。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10的负12次方秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,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。

  SM8S系列汽车级TVS二极管的特性:

  (1)将TVS二极管加在信号及电源线上,能防止微处理器或单片机因瞬间的肪冲,如静电放电效应、交流电源之浪涌及开关电源的噪音所导致的失灵。

  (2)静电放电效应能释放超过10000V60A以上的脉冲,并能持续10ms;而一般的TTL器件,遇到超过30ms10V脉冲时,便会导至损坏。利用TVS二极管,可有效吸收会造成器件损坏的脉冲,并能消除由总线之间开关所引起的干扰。

3)将TVS管放置在信号线及接地间,能避免数据及控制总线受到不必要的噪音影响。

汽车电路保护器件选型也极为严苛,必须满足汽车专用测试标准ISO7673-2的测试需求。以下是硕凯电子FAE工程师整理的几款常用汽车电子保护器件:

TVS瞬态抑制二极管

众所周知,汽车电子产品比较敏感,负载突降导致的瞬态现象和其它瞬态电压问题都能对电子元件产生伤害,TVS二极管能够提供次级保护,消除或降低瞬态现象和瞬态电压的影响。瞬态抑制二极管TVS卓越的电气性能和紧凑的设计提供了电路设计的机会,适合于在高密度设计为高可靠性和汽车应用,并且也为I/O接口、VCC总线和电信、计算机、工业和便携式消费电子应用中的其他弱势电路提供保护。

PPTC过流/过热保护

广为流行的PPTC器件具有自复功能,可以把它装在汽车中便于接近的位置。它有很多种不同电气性能和尺寸的产品,便于实现各种精确的保护设计方案。在选择PPTC器件时,主要考虑的问题是,器件的保持电流额定值要和设备在正常工作时的初级电流匹配。

ESD保护器件

高速输入/输出端口要求使用电容小的ESD保护器件,尽量保持信号质量不会下降。选用的器件应当适合高速数据传输线路和无线电频率数据线路,能够经受无数次的ESD瞬变电压。要符合RoHS IEC61000-4-2的要求,电容要小,触发电压要低,响应时间要短,这些也是ESD保护器件的重要特性。

表面贴装熔断器

电流大、尺寸小的表面贴装熔断器有熔断快和慢的两种产品,它们的熔断特性都应当干凈利落,其中包括熔断过程应是在封装里面进行。它们抑制电弧的特性应当良好,并且能够承受冲击和振动。

MOV压敏电阻

压敏电阻(MOV)有各种直径和各种电压范围的产品。MOV器件可以流过很大的电流,能够吸收很大的能量,从而实现过压保护。在选择MOV时,是根据箝位电压电平(受抑制的电压额定值),以及响应时间。

面对汽车电子市场的爆发式增长,硕凯电子专注于汽车电子的电源和接口保护,不断研发新产品新方案,研究汽车EMC国际新标准,努力让客户用到性价比最好产品,同时保证客户交期,并采购多台汽车电子浪涌测试设备系统,增强深圳-北京-杭州等多个免费EMC实验室的测试能力。围绕终端产品EMC测试项目,硕凯主推防静电ESD,大功率TVS,帮助电路顺利通过过电流过电压静电干扰的测试。

本文摘自硕凯电子官网:http://www.socay.com/cn_content.php?sz=5&bid=2&id=1673

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