汽车电子7637-5a测试案例分析

一前言

随着汽车电子的不断发展，尤其是智能驾驶级别的不断提升后，车内电子产品越来越多，越来越复杂。因此，高性能的车载电源设计是现代化汽车安全，稳定可靠运行的关键。 车载电源系统的应用环境复杂，因此汽车内的电磁环境较为恶劣。汽车的电气设备在运行时会产生大量电磁干扰，这些干扰的频带很宽，通过传导、耦合或者辐射的方式，传播到电源系统内，进而影响到电子设备的正常工作。最恶劣的情况往往是由于车辆自身产生的干扰所产生的，如点火系统、发电机及整流器系统的干扰脉冲。国际标准ISO7637针对道路车辆及其挂车内通过传导和耦合引起的电干扰，提出了沿电源线的电瞬态传导及测试方法，适用于12V或 24V的电气系统车辆。

二测试标准

国家测试标准为：GB/T21437.2-2008/ISO 7637-2:2004，不同车厂会有自己车厂的标准体系。 模拟抛负载瞬态现象，即模拟在断开蓄电池(亏电状态)的同时，交流发电机正在产生充电电流，而发电过程中机威廉希尔官方网站 还有其他负载时产生的瞬态;抛负载的幅值取决于断开电池、发电机转速的大小和励磁磁场的强度。抛负载的脉冲宽度主要取决于时间常数和脉冲幅值。在大多数新型交流发电机内部，抛负载幅度是由于增加二极管而受到抑制。抛出负载可能的原因:因电缆锈蚀、接触不良，或在发动机运转时，故意断开和连接蓄电池。

1.实验脉冲5a

图1 试验脉冲5a

表1 试验脉冲5a参数

2.试验脉冲5b

图2 试验脉冲5b

表2 试验脉冲5b参数

 

三案例分析

某客户卡车行车记录仪产品，供电电压24V，在做7637-5a（174V、8R、350ms）测试时，直接冒烟，产品的电源烧毁短路。

图3  5a测试参数设置

1.分析：

拆开行车记录仪查看发现是因为电源输入没有过压保护威廉希尔官方网站 ，浪涌电压174V直接通过电源线进入DC-DC，过压导致DC-DC击穿。

图4 整改前部分原理图        

图5  5a测试未整改时的波形

脉冲5的浪涌脉冲具有能量大、作用时间短的特点，会对系统威廉希尔官方网站 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威廉希尔官方网站 设计的重点。

（1）首先要确定整个被保护系统的最大输入电压，通过查看DC-DC规格书，发现前级DC-DC的最大耐压值为58V，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58V以下。

（2）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，同时考虑卡车1.5倍电压通电测试，所以选择的TVS的Vrwm大于24V，Vbr小于36V,同时Vc要小于被保护威廉希尔官方网站 的最大耐压值50V，同时尽量接近该值。

（3）通过TVS规格书发现，5KP33能满足所以参数要求，我们选择单向TVS。

2.整改措施

在电源输入端并联5KP33A，将过压钳位到正常58V以下，根据公式P=UI可知，当我们威廉希尔官方网站 中的功率不变的时候，电压变小，电流一定会增大，所以我们的电源输入端的线束一定要满足电流过大时的限值，也可以在输入端加入一个正温度系数可恢复保险丝（PPTC）对威廉希尔官方网站 进行限流保护。    

图6  5a整改后部分原理图   

图7  经过TVS钳位后电压波形

3.测试结果

增加大功率TVS（5KP33A）后，7637-5a（174V、8、350ms）测试10次行车记录仪工作正常。

四结语

汽车电子产品的接口防护需用过压保护器件，很多工程师意识到要用保护器件，但由于选型不当，造成产品浪涌测试不通过，产品多次验证测试，浪费人力财力，或过度设计，造成成本压力，我司可以验证测试TVS防护等级，为您推荐最合适的大功率TVS，有遇到7637-5a不过的问题，欢迎联系我们。

审核编辑：汤梓红