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一粒金砂(初级)

车载电源浪涌冲击防护设计 [复制链接]

针对ISO7637对汽车电子设备在自动配料系统电源上的抗扰度要求,这里浪拓电子给出一个合理的12V电源系统方案。

浪涌保护包括一个PPTC和TVS管,可以有效抑制类似于脉冲5的干扰。PPTC是热敏电阻器,电阻随温度升高而增加。TVS是瞬态电压抑制二极管,其具体选型原则后面详细介绍。当有脉冲5干扰进入电源线路时,TVS会动作,对流向后端电路的瞬间电流进行分流,而受保护的后端电压被限制在TVS两端的箝制电压。PPTC的动作速度慢于TVS,在大电流的作用下,PPTC呈高阻,会断开后级电路,可以起到减少TVS泻流时间,保护TVS的功能。

类似于脉冲5的浪涌脉冲具有能量大、作用时间短的特点,会对系统电路造成不可修复的破坏,因此对脉冲5的抑制是整个前端保护电路设计的重点。首先要确定整个被保护系统的最大输入电压,电源芯片的最大耐压值为50V,所以在发生脉冲5的浪涌冲击时,TVS管必须能把电压钳制在50V以下。TVS管选型有几个重要参数:可承受的反向电压Vrwm、反向崩溃电压Vbr、抑制电压Vc。Vrwm必须大于系统的正常输入工作电压,以防止TVS管对正常输入电压进行动作。Vbr和Vc要小于被保护电路的最大耐压值,同时尽量接近该值。TVS管的额定最大功率必须大于类似脉冲5干扰的最大功率,以防止被击坏。

本设计中选用型号为浪拓BV-SM8S24A的6600W脉冲功率的TVS管,该管的Vrwm值为24V,Vbr在26.7~29.5V之间,Vc为38.9V。在相关车载电子设备上,有的汽车厂商还会要求设备具有一定的过压工作时间,这个最大过压值也是TVS选型的一个参数,Vbr最好略大于最大过压值。总之,在选型TVS管时,要结合整个电路的电气参数及成本综合考虑。

提升车载电源的抗干扰能力对整个车载电子设备的稳定工作至关重要,在硬件设计上要综合考虑ISO7637模拟的各种干扰。本文给出的基于ISO7637脚手架电源设计方案,性能高,成本低,可以满足多种12V车载电子设备的应用需求。

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