电子产品世界

电源线保护

车载模块的电源线保护是在汽车环境中需要关注的另一个问题，这个问题涉及ISO7637-2标准。

例如，为满足ISO7637-2标准，特别是图1中的1、2、3a和3b的脉冲要求，只使用一个瞬变电压抑制器(TVS)即可有效保护车载模块。

电源线保护拓扑如图5所示。

图5 电子模块电源线保护拓扑

当承受图1中的1、2、3a和3b的脉冲时，该保护电路的特性如图6、图7、图8、图9和图10所示。

图6 在ISO7637-2脉冲1测试过程中通过TVS上的电压和电流；图7 在ISO7637-2脉冲1测试过程中，在不同的时基内通过TVS上的电压和电流

图8 在ISO7637-2脉冲2测试过程中通过TVS上的电压和电流；图9 在ISO7637-2脉冲3a测试过程中通过TVS上的电压和电流

图10 在ISO7637-2脉冲3b测试过程中通过TVS上的电压和电流

我们要解决的问题是根据所要消除的电涌来确定保护元器件的参数。以图8中的ISO7637-2 脉冲2为例，不难看出，抑制器上的钳制电压大约是30V，峰值脉冲电流 (Ip)大约是12A，在Ip/2点测得电流脉冲时长(tp)是4μs。因此，可判定TVS必须消耗360W的最大脉冲功率(Pp) 。所有这些Pp、Ip和tp值是有用的，因为它们可以帮助比较TVS数据表中的峰值脉冲功率对指数脉冲时长的曲线，以确保TVS在应用的限制范围内。

结论

以SMAJ24A为例，从产品数据表摘取这些参数与图11的曲线进行比较，发现SMAJ24A符合ISO7637-2脉冲2测试的要求，可承受长达1.2ms的360 W指数脉冲，这个数值远远高于ISO7637-2脉冲2电涌强制的4μs时长。

图11 峰值脉冲功率对指数脉冲时长曲线(Tj initial=25℃)

汽车环境是电气危害的主要源头，电子设备越来越容易受到干扰，所以在设计电子模块时，必须慎重考虑电气危害。为了确保电子模块和系统的安全，防护汽车内部产生的各种电气危害，使用保护元器件成为了一种常用的方法。

关键词： 汽车电子 数据线 电源线 ESD 保护