【技术】汽车电子电路安全隐患的最佳解决方案

时间： 2018-02-26 来源：LITTELFUSE（世强编辑整理） 作者：天星

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安全性在汽车设计中至关重要。汽车价格昂贵，所以保护车主的财产安全是很有必要的。最重要的是，如果汽车的安全性有问题，那么人们的生命也将处于危险之中。这就是为什么现代汽车制造商融合了各种安全保护功能，包括安全气囊，稳定性控制和胎压监测等。但是对于设计安全性的考虑，远远超越了这些明显存在的保护系统。对于汽车内的任何电子设备来说，无论大小如何，安全性都是设计考虑的重要因素。

无论是在引擎盖下还是在驾驶室内，当今先进的芯片组都非常容易受到苛刻的汽车环境中常见的众多电气危害的影响。典型的汽车电气危险或瞬变包括电力电子电路中的雷电，静电放电（ESD）和开关负载等。

负载突降带来的问题

在现代汽车设计中，所有车载电子装置都连接到了电池和交流发电机上。交流发电机是电压瞬变的主要来源，其中最严重的就是负载的突变。当交流发电机发电并且其他负载留在交流发电机电路上时，放电的电池断开也会发生这种情况。如果放在一起，电力尖峰和瞬变会沿着电力线传输，将导致单个电子设备/传感器故障或车辆电子系统永久性损坏。当然，不受控制的降负载会威胁车辆的安全性和可靠性。

汽车负载突降保护

包括瞬态电压抑制（TVS）二极管和压敏电阻在内的电路保护器件是保护敏感电子器件免受降负载影响的最佳方式。TVS二极管的选择是依靠硅雪崩器件的快速响应时间（低钳位电压）和低漏电流的优点，而且因为它们没有固有的损耗因数。压敏电阻通常用作瞬态浪涌保护的前端解决方案。例如，超小型表面贴装多层压敏电阻（MLV）器件用于保护小型电子设备和传统的中档金属氧化物压敏电阻（MOV）用于保护小型机器，电源以及元件。

在大多数现代交流发电机中，通过在干扰源处添加限制性TVS二极管，使负载突降振幅被抑制或限制。应通过抑制（TVS二极管）器件在内部或源端抑制干扰瞬变。作为最佳做法，设计人员应尽可能将TVS二极管靠近源极。图一展示了TVS二极管的位置以及受到保护的电路。

图一 TVS二极管的位置以及受到保护的电路

用于防止交流发电机瞬变的其他电路保护解决方案，涉及使用符合AEC-Q200标准的MOV，可以考虑下面的例子：

•图二展示了一个AUMOV压敏电阻可以连接Y形或者三角形配置，与交流发电机的绕组线圈连接，来钳位瞬变。

图二 AUMOV压敏电阻的瞬变保护

•图三展示了使用AUMOV压敏电阻保护汽车子系统（如安全气囊，动力总成，气压控制）。将其用作瞬态浪涌的分流器，以保护直流电源线不受浪涌影响。

图三 AUMOV压敏电阻的浪涌保护

•图四展示了为了防止汽车继电器浪涌，使用AUMOV压敏电阻来吸收由继电器磁场释放的能量产生的电弧能量。

图四 AUMOV压敏电阻的电弧能量保护

技术顾问：采蘑菇的小红帽

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全部评论（3）

阿三 Lv4. 资深工程师 2018-02-26

不错，但是解说的不够详细
duanmaxie Lv8. 研究员 2018-02-26

学习了
YoungKing Lv7. 资深专家 2018-02-26

学习学习

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LITTELFUSE - 径向引线型压敏电阻,薄型压敏电阻,径向引线式压敏电阻,工业高能热保护压敏电阻,表面贴装式多层压敏电阻（MLV ),表面贴装式多层压敏电阻,表面贴装式压敏电阻,热保护压敏电阻,高能工业盘式压敏电阻,工业高能端子压敏电阻,轴向引线型压敏电阻,金属氧化物压敏电阻（MOV ),压敏电阻,高可靠型压敏电阻,专用型压敏电阻,MOV压敏电阻,薄型/专用型压敏电阻,金属氧化物压敏电阻（MOV),MOV,轴向引线型/专用型压敏电阻,高可靠性压敏电阻,金属氧化物压敏电阻,V05E40P,V18MLA0805L,V18MLA0805N,V18MLA0805F,V385LA10CP,V220CH8 X,V575LA10P,V05P40P,VXXXDA40,V18MLA1210NHAUTO,V18MLN41206,TMOV14RP575E,V14H95P,V660LA100BP,TMOV34S201 EP,V10E250AUTO,TMOV34S461M,V130LA10C,V150LA20BP,TMOV14RP575M,V130LA10A,V681HG34,V10P130P,V142CA60,V270ZA05,V510LA40CP,V68ZA10P,V660LA100CP,TMOV34S661MP,V07P00P,V14H130P,V150LA20AP,V111HG34,V14P17AUTO,SMOV34S131MP,V05X50AUTO,V130LA20CP10,V22ZTX1,V3.5MLA1206,V22ZTX3,V140LA5,V47ZA7,V18RA8,V47ZA3,SMOV34S251MP,V47ZA1,V14P275P,V25S440P,V20X23P,V140LA2,V391HF34,V230LA40C,V3.5 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选型指南 - Revised: 09/14/17 代理服务技术支持采购服务

5.0SMDJ系列表面贴装-5000W TVS二极管规格书

5.0SMDJ系列TVS二极管专为保护敏感电子设备免受雷电和其他瞬态电压事件的影响而设计。该系列具有5000W峰值脉冲功率能力，采用SMD低剖面表面贴装封装，具有快速响应时间、低动态电阻和UL认证等特性。

LITTELFUSE - TVS DIODE,TVS二极管,5.0SMDJ33CA,5.0SMDJXXXCA,5.0SMDJ12CA,5.0SMDJ54CA,5.0SMDJ75CA,5.0SMDJ15A,5.0SMDJ43A,5.0SMDJ18CA,5.0SMDJ14CA,5.0SMDJ51A,5.0SMDJ200CA,5.0SMDJ16CA,5.0SMDJ58CA,5.0SMDJ75A,5.0SMDJ300A,5.0SMDJXXXXX,5.0SMDJ90CA,5.0SMDJ150A,5.0SMDJ170A,5.0SMDJ180CA,5.0SMDJ110A,5.0SMDJ140CA,5.0SMDJ130A,5.0SMDJ100CA,5.0SMDJ18A,5.0SMDJ14A,5.0SMDJ58A,5.0SMDJ26A,5.0SMDJ440CA,5.0SMDJ40CA,5.0SMDJ54A,5.0SMDJ22A,5.0SMDJ78A,5.0SMDJ400CA,5.0SMDJXXXXX-T7,5.0SMDJ30A,5.0SMDJ48CA,5.0SMDJ90A,5.0SMDJ70A,5.0SMDJ130CA,5.0SMDJ200A,5.0SMDJ SERIES,5.0SMDJ170CA,5.0SMDJ300CA,5.0SMDJ220A,5.0SMDJ78CA,5.0SMDJ220CA,5.0SMDJ13CA,5.0SMDJ17A,5.0SMDJ30CA,5.0SMDJ51CA,5.0SMDJ33A,5.0SMDJ45A,5.0SMDJ13A,5.0SMDJ15CA,5.0SMDJ36CA,5.0SMDJ85A,5.0SMDJ17CA,5.0SMDJ120CA,5.0SMDJ350CA,5.0SMDJ100A,5.0SMDJ160A,5.0SMDJ70CA,5.0SMDJ180A,5.0SMDJ160CA,5.0SMDJ120A,5.0SMDJ140A,5.0SMDJ350A,5.0SMDJ22CA,5.0SMDJ45CA,5.0SMDJ24CA,5.0SMDJ43CA,5.0SMDJ250CA,5.0SMDJ,5.0SMDJ36A,5.0SMDJ64CA,5.0SMDJ48A,5.0SMDJ16A,5.0SMDJ20CA,5.0SMDJ28A,5.0SMDJ12A,5.0SMDJ85CA,5.0SMDJ24A,5.0SMDJ26CA,5.0SMDJ40A,5.0SMDJ28CA,5.0SMDJ20A,5.0SMDJ64A,5.0SMDJ110CA,5.0SMDJ400A,5.0SMDJ60A,5.0SMDJ60CA,5.0SMDJ150CA,5.0SMDJ250A,5.0SMDJ440A,电信,INDUSTRIAL,敏感电子设备,SENSITIVE ELECTRONIC EQUIPMENT,I/O接口,I/O INTERFACES,消费电子应用,TELECOM,电脑,CONSUMER ELECTRONIC APPLICATIONS,COMPUTER,VCC BUS,VULNERABLE CIRCUITS,VCC总线,工业,易受攻击的电路

08/19/24 - 数据手册代理服务技术支持采购服务

SZ1SMA系列表面贴装>400W TVS二极管规格书

该资料详细介绍了Littelfuse公司生产的SZ1SMA系列表面贴装TVS二极管。这些二极管旨在保护电压敏感组件免受高电压、高能量瞬变的损害，具有优异的钳位能力、高浪涌能力、低齐纳阻抗和快速响应时间。该系列二极管采用成本效益高、可靠性高的DO-214AC封装，适用于汽车电子应用。

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06/12/24 - 数据手册代理服务技术支持采购服务

Littelfuse（力特） HMOV径向引线压敏电阻数据手册

该资料介绍了Littelfuse公司的HMOV系列径向引线压敏电阻器。这些电阻器专为需要高浪涌能量吸收和高工作温度（125°C）的应用设计，具有高达10kA（8/20µs脉冲）的最大峰值电流，用于保护免受间接雷击、开关浪涌瞬变和不正常快速瞬变的损害。

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2016年08月16日 - 数据手册代理服务技术支持采购服务

【选型】力特全新压敏电阻四种系列等你选择

力特（Littelfuse）提供了四个系列的压敏电阻，包括MA系列轴向引线式压敏电阻、RA系列小尺寸压敏电阻、C-III系列高能径向引线式压敏电阻和FBMOV系列无碎片热保护压敏电阻，均无铅、无卤素且浪涌能力强，可以广泛的应用于汽车、电机控制等领域中的过热、过流保护。

2018-03-15 - 器件选型代理服务技术支持采购服务

SZ1.5SMC系列表面贴装>1500W TVS二极管规格书

该资料详细介绍了Littelfuse公司生产的SZ1.5SMC系列表面贴装TVS二极管。这些二极管设计用于保护电压敏感组件免受高电压、高能量瞬变的损害，具有优异的钳位能力、高浪涌能力、低齐纳阻抗和快速响应时间。它们适用于汽车电子应用，并采用成本效益高、可靠性高的DO-214AB封装。

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04/29/24 - 数据手册代理服务技术支持采购服务查看更多版本

【产品】符合AEC-Q101汽车级TVS二极管TPSMB系列，为汽车电子保驾护航

Littelfuse针对敏感的汽车电子元件在负载突降和其它瞬态电压事件引发瞬态电压推出了TPSMB系列TVS二极管。该系列紧凑的DO-214AA封装和600W额定功率使其成为高可靠性、汽车和便携式设备应用出色的次级保护解决方案

2016-12-16 - 新产品代理服务技术支持采购服务

Littelfuse TVS二极管SZ1SMCXXA SZ5KASMC NPI汇总

Littelfuse公司推出两款新的汽车级表面贴装TVS二极管系列：SZ1SMCxxA系列和SZ5KASMC系列。这两款二极管均采用小型DO-214AB封装，具有出色的电压钳位能力、高浪涌能力、低齐纳阻抗和快速响应时间。SZ1SMCxxA系列适用于工作峰值反向电压范围为5至170V的应用，而SZ5KASMC系列适用于双向工作峰值反向电压范围为10至36V的应用。两款系列均符合AEC-Q101标准，适用于电动汽车动力系统、车载充电系统、电池管理系统等汽车电子应用。

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2024/1/2 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

【产品】高能工业级压敏电阻，为电机控制及电源设备提供次级浪涌保护

力特的HA系列瞬态浪涌抑制器具有高能量吸收能力，WTM=170J至1050J。

2017-08-13 - 新产品代理服务技术支持采购服务

Littelfuse（力特） PGR-8800 ARC-FLASH继电器应用指南

本资料介绍了PGR-8800型电弧故障继电器的应用指南。该继电器通过光传感器快速检测电弧并断开电路，以限制电弧故障造成的损害。资料详细说明了继电器的功能、设计、安装和配置，包括传感器类型、故障分析、协调研究、电气图纸、安装位置、电池备份、冗余跳闸路径和传感器放置等。此外，还提供了连接多个继电器以用于更大系统的说明和示例。

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2016年01月01日 - 用户指南代理服务技术支持采购服务

为什么用氧化锌压敏电阻MLV替代TVS齐纳二极管？

氧化锌压敏电阻MLV可以更大可能的减小PCB的尺寸，同时也为一些有特殊要求的设计提供了可能，是替代TVS型齐纳二极管的理想选择。

2016-03-02 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

正温度压敏电阻TMOV20RP175M和普通的压敏电阻有何区别？

正温度压敏电阻TMOV20RP175M内含有一个正温度的保险丝，当浪涌电流非常大会造成压敏电阻失效短路，这时正温度保险丝会被熔断，不会影响到后级电路安全，而普通的压敏电阻则不具备这种功能。

2017-10-10 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

【元件】力特推出SM10系列压敏电阻，可承受高达125℃，在汽车与电子产品浪涌保护方面取得突破性进展

Littelfuse公司宣布推出SM10压敏电阻系列，这是一款革命性的金属氧化物压敏电阻(MOV)，旨在为汽车电子器件、电动汽车(EV)以及其他各类应用提供卓越的瞬态浪涌保护。这款最新产品是首款符合AEC-Q200汽车标准的表面贴装MOV器件，能够承受高温工作，并以紧凑封装提供超高的浪涌电流处理能力。

2024-02-02 - 产品代理服务技术支持采购服务