一前言

隨著汽車電子的不斷發展，尤其是智能駕駛級別的不斷提升后，車內電子產品越來越多，越來越復雜。因此，高性能的車載電源設計是現代化汽車安全，穩定可靠運行的關鍵。 車載電源系統的應用環境復雜，因此汽車內的電磁環境較為惡劣。汽車的電氣設備在運行時會產生大量電磁干擾，這些干擾的頻帶很寬，通過傳導、耦合或者輻射的方式，傳播到電源系統內，進而影響到電子設備的正常工作。最惡劣的情況往往是由于車輛自身產生的干擾所產生的，如點火系統、發電機及整流器系統的干擾脈沖。國際標準ISO7637針對道路車輛及其掛車內通過傳導和耦合引起的電干擾，提出了沿電源線的電瞬態傳導及測試方法，適用于12V或 24V的電氣系統車輛。

二測試標準

國家測試標準為：GB/T21437.2-2008/ISO 7637-2:2004，不同車廠會有自己車廠的標準體系。 模擬拋負載瞬態現象，即模擬在斷開蓄電池(虧電狀態)的同時，交流發電機正在產生充電電流，而發電過程中機電路還有其他負載時產生的瞬態;拋負載的幅值取決于斷開電池、發電機轉速的大小和勵磁磁場的強度。拋負載的脈沖寬度主要取決于時間常數和脈沖幅值。在大多數新型交流發電機內部，拋負載幅度是由于增加二極管而受到抑制。拋出負載可能的原因:因電纜銹蝕、接觸不良，或在發動機運轉時，故意斷開和連接蓄電池。

1.實驗脈沖5a

圖1 試驗脈沖5a

表1 試驗脈沖5a參數

2.試驗脈沖5b

圖2 試驗脈沖5b

表2 試驗脈沖5b參數

三案例分析

某客戶卡車行車記錄儀產品，供電電壓24V，在做7637-5a（174V、8R、350ms）測試時，直接冒煙，產品的電源燒毀短路。

圖3 5a測試參數設置

1.分析：

拆開行車記錄儀查看發現是因為電源輸入沒有過壓保護電路，浪涌電壓174V直接通過電源線進入DC-DC，過壓導致DC-DC擊穿。

圖4 整改前部分原理圖

圖5 5a測試未整改時的波形

脈沖5的浪涌脈沖具有能量大、作用時間短的特點，會對系統電路造成不可修復的破壞，因此對脈沖5的抑制是整個前端保護電路設計的重點。

（1）首先要確定整個被保護系統的最大輸入電壓，通過查看DC-DC規格書，發現前級DC-DC的最大耐壓值為58V，所以在發生脈沖5的浪涌沖擊時，TVS管必須能把電壓鉗制在58V以下。

（2）TVS管選型有幾個重要參數：可承受的反向電壓Vrwm、反向崩潰電壓Vbr、抑制電壓Vc。

Vrwm必須大于系統的正常輸入工作電壓，以防止TVS管對正常輸入電壓進行動作，同時考慮卡車1.5倍電壓通電測試，所以選擇的TVS的Vrwm大于24V，Vbr小于36V,同時Vc要小于被保護電路的最大耐壓值50V，同時盡量接近該值。

（3）通過TVS規格書發現，5KP33能滿足所以參數要求，我們選擇單向TVS。

2.整改措施

在電源輸入端并聯5KP33A，將過壓鉗位到正常58V以下，根據公式P=UI可知，當我們電路中的功率不變的時候，電壓變小，電流一定會增大，所以我們的電源輸入端的線束一定要滿足電流過大時的限值，也可以在輸入端加入一個正溫度系數可恢復保險絲（PPTC）對電路進行限流保護。

圖6 5a整改后部分原理圖

圖7 經過TVS鉗位后電壓波形

3.測試結果

增加大功率TVS（5KP33A）后，7637-5a（174V、8、350ms）測試10次行車記錄儀工作正常。

四結語

汽車電子產品的接口防護需用過壓保護器件，很多工程師意識到要用保護器件，但由于選型不當，造成產品浪涌測試不通過，產品多次驗證測試，浪費人力財力，或過度設計，造成成本壓力，我司可以驗證測試TVS防護等級，為您推薦最合適的大功率TVS，有遇到7637-5a不過的問題，歡迎聯系我們。

審核編輯：湯梓紅