一文教你如何让燃油车电源系统过ISO7637-2 5a/5b抛负载电压冲击测试
何为抛负载?
所谓抛负载,就是对正常运行的汽车交流发电机突然切断负载,这叫单抛;在切断负载的同时又切断蓄电池,叫做双抛。这个里汽车主要是针对燃油车,汽车电子电源系统分12V、24V两种,有很多地方的电器都要承受抛负载电压冲击,如:车载导航、倒车系统、安全气囊、显示仪表、点火开关、电子调节器等。为了汽车的高安全性和长使用寿命,这些关键器件都必须过ISO7637-2 5a/5b抛负载电压冲击测试,下面提供下抛负载测试波形和相关参数,如下图1所示。
图1:ISO7637-2 5a/5b抛负载电压冲击测试波形和相关参数
解读如上的参数:
1、US:脉冲电压,其中12V电源系统需满足可承受65V~87V脉冲电压冲击,而24V电源系统需满足可承受123V~174V脉冲电压冲击。
2、Ri:波形发生器内阻,12V电源系统对应的Ri为0.5Ω~4Ω(具体为0.5Ω、1Ω、2Ω、4Ω),而24V电源系统对应的Ri为1Ω~8Ω(具体为1Ω、2Ω、4Ω、6Ω、8Ω)。
3、td:脉冲持续时间。
4、tr:脉冲上升沿时间(0.1US~0.9US)。
小结:为过ISO7637-2 5a/5b抛负载电压冲击测试,针对12V电源系统,必须可承受65V~87V脉冲电压,持续时间td为40~400ms;而针对24V电源系统,必须可承受123V~174V脉冲电压,持续时间td为100~350ms。
案例分享
上面介绍完ISO7637-2 5a/5b抛负载电压冲击测试标准,相信大家还会有些困惑,到底如何设计可以实现汽车12V或24V电源系统过ISO7637-2 5a/5b抛负载电压冲击测试呢?
下面以汽车雷达(24GHz、77GHz)24V电源系统为例,如果要过ISO7637-2 5a/5b抛负载电压冲击测试,需要一款特殊的TVS管,具有可承受高峰值浪涌电流能力,同时必须满足ISO7637-2 5a/5b保护和ISO16750抛负载测试标准,且通过汽车级AEC-Q101认证,TVS管典型应用电路参考如下图2所示,并联在电池两端,图示中用的是单向TVS管,打件时需要注意极性;不过,有的客户在此选用双向TVS管,目的起到防止电源反接的作用。
图2:汽车12V/24V电源系统典型应用电路示意图
针对如上图2中的24V电源系统,这里向大家推荐一款LITTELFUSE针对汽车过抛负载单独开发的一款的SLD8S系列的单向TVS管,推荐型号为SLD8S36A,实物图参考如下图3所示,小体积SMTO-263封装,可兼容业内热门的DO-218AB封装。
图3:SLD8S36A单向TVS管实物图
下面再提供下SLD8S36A电性参数,参考如下图4所示,其反向工作电压VR为36V,最小击穿电压VBR(min)为40V,最大击穿电压VBR(max)为44.2V,最大反向漏电流IR为50μA,可承受的最大峰值脉冲电流IPP为121A,该参数是最终决定过ISO7637-2 5a/5b抛负载电压冲击测试的最重要参数。
图4:Littelfuse的SLD8S系列单向TVS管电性参数
这里再补充一点,Littelfuse的SLD8S系列单向TVS管也通过ISO 16750-2:2012的test A 和test B 实验,实验要求为6600W,而SLD8S系列可提供功率满足7KW(10/1000μs)或2200W(抛负载,10/150ms),可参考如下图5所示。
图5:Littelfuse的SLD8S系列单向TVS管通过ISO 16750-2:2012的test A 和test B 实验
最后,总结下Littelfuse SLD8S36A单向TVS管竞争优势:
1、 符合AEC-Q101汽车级认证
2、 通过ISO7637-2 5a/5b、ISO16750抛负载试验要求
3、 SMTO-263封装,小体积兼容业内热门的DO-218AB封装
4、 可pin-pin替代V公司的SM8S36A,世强常备库存,供货、交期、价格均有优势
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