车载电子瞬态浪涌保护用瞬态抑制TVS二极管,如何正确选型?

车载电子瞬态浪涌保护TVS二极管选型

“多功能化”、“小型化”、“高密度化”等成为了当今半导体器件的代表关键词,尤其是在汽车电子控制系统应用中,表现地淋漓尽致。众所知周,汽车电子系统中的半导体器件极其容易受到多种瞬态浪涌的干扰、威胁。为此,汽车电子瞬态浪涌防护方案设计,是电子工程师必做的功课之一。TVS二极管厂家东沃电子DOWOSEMI在汽车电子瞬态浪涌防护领域有十余年的实战经验,经常有从事车载电子产品的厂家向东沃电子FAE工程师寻求帮助,保护方案设计、电路保护元件选型、EMC测试、样品申请等等。

从事汽车电子EMC的电子工程师都知道,ISO 7637-2和ISO 10605是汽车电子里面电气抗扰度遇到的最重要标准体系。ISO 7637-2电源线瞬态传导干扰抗扰性试验,有8种脉冲波形:波形1、2a、2b、3a、3b、4、5a、5b,在这八种脉冲波形中,其中5a、5b相对来说,属于能量比较大的脉冲,不但考验了汽车电子产品的抗干扰能力,而且还检验了设备元器件的抗破坏性。ISO 10605标准规定了车辆电子电气设备在装配、维修过程中及驾驶人员在车内外可能产生的静电放电耐受性能的试验方法,以此来检测电子电气设备在受到静电放电时能否正常工作。

汽车电子电压分为两类,小车电压基本上都是12V的,大车(大巴、卡车等等)一般都是在24V,当然现在的电动汽车也有48V。但是,目前市面上主流的还是12V系统和24V

### 关于TVS二极管选型的关键因素 在选择TVS二极管时,需综合考虑其电气特性以及应用场景需求。以下是几个重要的选型参数及其作用: #### 1. **反向击穿电压 (VBR)** 反向击穿电压是指TVS二极管开始导通并钳位的最小电压值。该参数决定了TVS能够承受的最大工作电压,在实际应用中应确保此值高于电路中的最大工作电压[^2]。 #### 2. **最大箝位电压 (VC)** 箝位电压表示当浪涌电流通过TVS时,它所能达到的最大电压值。为了保护后续电路元件免受损坏,箝位电压应当低于被保护设备能容忍的最大瞬态电压[^3]。 #### 3. **峰值脉冲功率 (PPK)** 峰值脉冲功率定义了TVS可以处理的能量大小,通常以瓦特为单位测量。这一指标对于评估TVS能否有效应对特定环境下的瞬态事件至关重要。例如,在汽车电子领域,由于存在较高的电磁干扰风险,因此需要选用具备更高脉冲功率能力的产品。 #### 4. **结电容 (CJ)** 和 **泄漏电流 (IR)** 结电容会影响信号传输速率,特别是在高频环境下;而较低的泄漏电流有助于减少功耗损失。针对高速数据线路或者射频电路设计时,则更倾向于挑选那些具有较小寄生效应(即低Cj和Ir)规格型号的组件[^1]。 #### 推荐型号举例说明 根据不同行业标准及具体用途推荐如下几种常见系列: - 对于消费类电子产品防护可考虑使用PESD5V0X系列; - 工业控制场合下SMx系列表现良好; - 而车载环境中则建议采用SPA系列因它们经过AEC-Q101认证适合恶劣条件运行[^2]。 ```python # 示例代码展示如何筛选符合条件的TVS二极管 def filter_tvs_diodes(vbr_min, vbr_max, ppk_required): tvs_list = [ {"model": "PESD5V0X", "vbr": 5.0, "ppk": 600}, {"model": "SM712", "vbr": 7.0, "ppk": 800}, {"model": "SPA2922", "vbr": 9.0, "ppk": 1500} ] filtered_models = [] for diode in tvs_list: if vbr_min <= diode["vbr"] <= vbr_max and diode["ppk"] >= ppk_required: filtered_models.append(diode["model"]) return filtered_models print(filter_tvs_diodes(6, 8, 1000)) # 输出匹配模型列表 ``` ### 总结 综上所述,选取合适的TVS二极管不仅依赖于基本的技术参数比较,还需要结合具体的工程经验和现场测试验证来最终确定最佳方案。
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