幾乎所有電子系統都需要受到保護，免受瞬態和浪涌的影響。TVS設備通常用于確保電壓過沖不超過規定水平。特別是，TVS設備用于防止雷擊和其他外部電壓干擾引起的快速高壓瞬變。

汽車零部件生產商面臨著另一個挑戰，即保護系統免受內部感應的過高能量瞬變的影響。這種所謂的“甩負載”情況要求設備能夠安全地耗散該能量，以防止損壞下游電子系統。設計人員需要選擇能夠滿足各種標準規格和各種汽車整車廠要求的保護設備，以適用于多種應用，包括卡車和公共汽車，重型設備，建筑設備，電動汽車（EV），混合電動汽車（HEV）以及其他各種類型和尺寸的車輛，國家最新規定車載ETC OBU需通過拋負載測試。

何為拋負載

當施加和卸下大負載時，例如當反復從交流發電機連接和斷開電池時，會導致車輛出現負載突降情況（圖1）。在最壞的情況下，當電池完全放電時，此瞬態過沖電壓可能會超過150伏，并且源阻抗非常低，持續時間為40ms至400ms。如果沒有設計保護電路，這些瞬變無疑將對車輛中的下游電子系統造成嚴重損害。

圖1.連接和斷開電池，導致過壓瞬變條件（Vp）。

在典型的12伏汽車系統中，這種類型的負載突降情況并不罕見。它可能是由于電池電纜腐蝕或松動引起的，例如，在行駛的沖擊和振動過程中，電池電纜不斷地連接和斷開。由于在車輛行駛過程中連接和斷開電纜時的瞬態負載，跳躍起動也會導致發生過電壓情況。施加瞬態負載并消除瞬態負載后，任何電力電子系統都不會出現過沖和下沖現象，返回到閉環控制的響應時間將取決于系統的反饋回路響應。汽車系統的不同之處在于，如果不加以限制，在此恢復時間內可用的能量將極具破壞性。

車載電子電壓變化

汽車電子系統以及售后市場系統的制造商必須考慮將要用于一次電源的不良電氣條件。此外，運輸系統的任何電氣化都會有類似的用例情況，必須加以防范。圖2概述了汽車電氣系統環境中最常見的故障情況和產生的波形。

圖2.典型的瞬態和浪涌條件，包括負載突降，會影響汽車應用。

電氣系統與電池，交流發電機，保險絲盒（接線分配系統）的“距離越近”，瞬態條件的幅度越高。車輛系統中存在的這些條件的解決方案是半導體TVS設備。瞬態電壓抑制器設備實質上是經過優化以鉗位電壓的專用齊納二極管。但是，它不像常規的齊納二極管那樣用于調節，而是用于將瞬態電能轉換為瞬態熱能。TVS設備通常用于確保電壓過沖不超過規定水平。雷卯電子TVS器件的應用也很重要，可以防止雷擊和其他外部電壓干擾引起的快速高壓瞬變。

圖3顯示了典型的TVS應用程序。在發生瞬變或電涌事件期間，TVS設備會將電壓鉗位到電氣系統其余部分可以安全處理的安全水平，同時還將能量分流足夠長的時間以限制電源電流，或者在某些情況下鉗位直到電子斷路器或保險絲可以斷開，以防止進一步損壞。甩負載TVS設備可以承受高達6.6 KW的極高峰值功率，使其成為汽車甩負載應用必不可少的器件。

圖3.電路圖顯示了TVS設備應用，包括負載突降情況。

汽車保護要求和標準

盡管經過深思熟慮，但最合適的規格通常無法滿足對能量水平以及瞬態和電涌的峰值電壓的最佳估計。使事情變得復雜的是，隨著工藝幾何尺寸的減小和工作電壓的降低，電子系統變得越來越敏感。因此，任何超出數據手冊最大工作規格的偏移都可能導致組件或模塊故障。

已經根據地區，特定的車廠和應用用例針對如何測試這些各種故障條件編寫了許多汽車標準。需要遵守保護規范的許多現代汽車和運輸/設備應用包括船舶，卡車，公共汽車，電動汽車，混合動力汽車，飛機，軍事，重型建筑設備，ATV等。

電子設計人員可以與雷卯電子緊密合作，加快各種汽車負載突降應用的組件選擇過程。雷卯電子已經為各大車廠提供滿足標準的各類器件，嚴格按照要求測試，以便能夠對測試儀進行編程以使其符合規范。因此，當我們收到客戶要求測試各種規格以及各種形式的運輸工具的要求時，我們會迅速推薦一種符合標準的解決方案。圖4是典型測試的示例。

圖4.實際應用中存在的典型測試脈沖條件。

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，但由于選型不當或沒按照 ESD 電路 PCB 設計原則，造成產品靜電測試或 EMC 測試不通過，產品多次驗證測試，浪費人力財力，造成產品延遲上市的事情總有發生，或過度設計，造成成本壓力。

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