成都吉朗科技有限公司
www.jilongtec.com
028-81458653
近年来由于汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越广泛。随着汽车电子技术在功能多样化、系统集成化、体积微型化、系统网络化等方面的不断创新，消费者对汽车的安全、环保、舒适等方面的需求不断提高，汽车电子技术已进入了优化车与环境安全的整体关系的阶段。
然而，随着半导体技术的飞速发展，为满足半导体整体市场需求，逐渐趋于“芯片集成化，小型化，高效率，性价比高”，导致半导体芯片承受能力差，不能符合特定环境下的正常使用。
针对汽车电子高可靠性的使用环境测试，对其影响最恶劣的为抛负载测试；ISO机构通过近年来的市场反馈调查，在IS076372004版后，为符合产品实际需求，提高产品实际应用可靠性能，将抛负载测试划分在ISO7637-2中，同时明确了抛负载测试的次数，减少在实际使用过程中由于人为误操作等环境因素造成的安全隐患。
目前市场上的相关性价比高的DC/DC芯片承受能力较差，一般在60V左右；如无相关防护措施，通常在浪涌冲击下会直接体现为短路失效，因此为提高整机产品可靠性，通常会在电源输入端加TVS产品做浪涌吸收钳位，且目前标准中已明确规定必须采用TVS产品做过压防护，保证整机产品不受环境影响正常工作；（注：早期也会采用压敏电阻做浪涌吸收，由于压敏电阻本身材质的损耗特性失效时易起明火，及芯片的小型化、集成化和多功能化发展使芯片承受能力不高，导致压敏电阻逐渐退出高可靠性需求的汽车电子市场）
对于汽车电子中电源部分TVS的选型，一般需注意以下两点：
1、 TVS的截止电压需大于电路的正常工作电压，以保证TVS产品不影响电路的正常工作；
2、 TVS的瞬态功率需大于电路可能产生的瞬态浪涌功率，以保证整机产品工作性能不受外界环境因素的影响；
如何选择TVS产品的功率，是我们在选型时不是很明确的地方；我们知道TVS的瞬态功率定义为脉冲峰值电流Ipp和最大钳位电压的乘积，即TVS的功率选择时需注意两点，
① TVS的最大钳位电压应小于后级电路的承受电压，避免TVS动作后钳位电压高于后级电路最大耐压，而导致后级电路产生异常；
② TVS的脉冲峰值电流需大于电路可能产生的瞬态浪涌电流，保证TVS产品本身能承受的情况下有效保护整机电路，使其不受环境影响正常工作。
由以上可知，TVS的功率选择=TVS的Ipp如何选择。接下来我们来讨论下在汽车电子中如何选择合适的TVS产品，即:Ipp的合适选择。
TVS产品行业内Ipp的定义方式为在电流波10/1000us冲击时，能够承受的峰值脉冲电流，而汽车电子中由于发动机额定参数的不同产生的脉宽在50~400ms不等；由于脉冲宽度的差异我们无法直接根据测试要求选择TVS产品，需根据波形的不同做波形变换，我们都知道半导体器件的损坏模式一般为热失效，那么来看下君耀TVS产品的标准测试波形及I2t
由TVS标准波形得出：
而汽车电子ISO7637：2004&ISO16750抛负载测试的脉冲波形及I2t为：
根据标准测试波形可得：
注：(该K值仅限于350ms脉宽下波形系数)
TVS选型时需TVS产品能承受抛负载波形的冲击，根据能量守恒定律，由以上计算公式，可得出；
在实际使用过程中由于TVS工作后会有一定的阻抗R1,可估算为;
注：Uc可按实际电路承受能力计算；
故在TVS选择时,Ipp可按如下公式估算：
注:该公式仅限于350ms脉宽测试时TVS选择使用
因该网站未能显示图片，如需请至 www.jilongtec.com,谢谢！
