【導(dǎo)讀】多年來，汽車拋負(fù)載浪涌條件測試一直使用 ISO-7637-5a 標(biāo)準(zhǔn)中的定義，并得到全球各大汽車零部件制造商采用。2010 年，該標(biāo)準(zhǔn)被新的汽車拋負(fù)載測試標(biāo)準(zhǔn) ISO-16750-2 取代。本文介紹了拋負(fù)載測試條件的變動，并在這些條件下用一個示例拋負(fù)載 TVS（瞬態(tài)電壓抑制器）定義了最大浪涌抑制能力。
新 ISO 標(biāo)準(zhǔn)與舊 ISO 標(biāo)準(zhǔn)比較
新舊拋負(fù)載測試的顯著區(qū)別是新拋負(fù)載測試需要 10 分鐘 10 個脈沖，每個脈沖間隔一分鐘，如表 1 所示。而舊拋負(fù)載測試（ISO-7637-2，2004 年）規(guī)定只用一個脈沖。
表1：ISO-16750-2 的脈沖要求
10 分鐘 10 個脈沖的測試條件顯示了拋負(fù)載保護(hù)器件的可靠性，這可幫助電路設(shè)計工程師根據(jù)高溫環(huán)境中的浪涌承受能力選擇正確的器件。
使用通過 AEC-Q101 認(rèn)證的 TVS 系列對 12V 系統(tǒng)提供拋負(fù)載保護(hù)
圖1 顯示了拋負(fù)載保護(hù)器件箝位于規(guī)定電壓范圍，此電壓波形有別于標(biāo)準(zhǔn)波形。這一差別的原因是在拋負(fù)載脈沖條件下箝位器件的有效電壓范圍，如圖1 所示。圖2 中器件的箝位條件為 Us=101V、 Ri=1.75Ω 和脈沖寬度 td=400ms。
圖1：ISO-16750-2 脈沖的輸入波形：Pulse 5A、Us =79 V、td=400 ms
圖2：SM5S24A 在 ISO-16750-2 脈沖下的箝位波形：5A、101V Us、Ri= 1.75Ω、td=400ms
使用 TVS 二極管保護(hù)拋負(fù)載狀態(tài)下的電子器件
現(xiàn)在來看如何通過將電壓箝位于低于電源穩(wěn)壓器或電路中其他電子元件的最大輸入電壓來保護(hù)器件，同時又不使系統(tǒng)停止運行或斷電。在耐受力測試條件下，保護(hù)器件在線路電壓達(dá)到 24V 并持續(xù) 1 - 10 分鐘或更長時間之前不會工作。
拋負(fù)載 TVS 器件的箝位電壓會因為連續(xù)箝位操作期間的結(jié)溫變化而上升。圖3 和圖4 顯示了使用 TVS 器件在 Us= 79V、Ri= 1.0Ω 和 td=400 ms（每個脈沖間隔 1 分鐘）條件下 10 個脈沖的第一個和最后一個箝位波形。
圖3：SM5S24A 的第一個箝位波形
圖4：SM5S24A 的最后一個箝位波形
使用新測試條件，10 個連續(xù)脈沖影響了拋負(fù)載 TVS 的浪涌抑制能力，如下面三個圖表所示。
圖表 1
圖表 2
圖表 3
圖表 1 - 3：leiditech 的 SM5S24A 在新拋負(fù)載測試條件下的性能。帶有后綴 “M” 的曲線是使用新測試條件標(biāo)準(zhǔn)（ISO-16750-2）的多個脈沖。帶有后綴 “S” 的曲線是舊測試條件標(biāo)準(zhǔn)（ISO-7637-2）定義的單個脈沖。
這些值基于標(biāo)準(zhǔn)室溫并采用產(chǎn)品數(shù)據(jù)表中所列的建議焊盤尺寸，但實際性能會因印刷電路板類型、焊盤尺寸和溫度條件而異。
附錄
拋負(fù)載 TVS 與峰值電流關(guān)系參考
選擇正確的拋負(fù)載保護(hù)器件的另一種方法是參考拋負(fù)載 TVS 的最大箝位電流性能和根據(jù)以下參數(shù)估計電路的箝位電流：
● 電路條件
● Ri= 2 Ω
● 拋負(fù)載條件下交流發(fā)電機(jī)輸出的峰值電壓 = 100 V
● 目標(biāo)箝位電壓 = 35 V
● 脈沖寬度 = 200 ms
● 脈沖數(shù) = 10 分鐘 10 個脈沖
● SM5S24A 在 10 個脈沖條件下具有 38 A 的箝位性能，其峰值箝位電流為 32.5 A ((100 V -35 V) / 2 Ω)。
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