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TVS用于汽車電源線的初級(jí)保護(hù)和次級(jí)保護(hù)

電子控制單元、傳感器和信息娛樂系統(tǒng)等汽車電子設(shè)備連接在一根電源線上，如圖1所示。這些電子產(chǎn)品的電源是電池和交流發(fā)電機(jī)，這兩種電源的輸出電壓都不穩(wěn)定，容易受溫度、工作狀態(tài)和其他條件影響。此外，使用燃油噴射系統(tǒng)、閥、電機(jī)、電氣和水解控制器等電磁線圈負(fù)載的汽車系統(tǒng)，會(huì)把ESD、尖峰噪聲和其他類型的瞬態(tài)和浪涌電壓引入到電源和信號(hào)線上。因此，汽車設(shè)計(jì)中必須保護(hù)電子設(shè)備(例如控制單元、傳感器和信息娛樂系統(tǒng))免受電源線上出現(xiàn)的有害浪涌電壓、瞬態(tài)電壓、ESD和噪聲的損害。瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)是汽車電子保護(hù)的理想方案，下面主要介紹TVS在汽車電源線中的初級(jí)保護(hù)和次級(jí)保護(hù)應(yīng)用。

圖1 典型的汽車電源線

1、汽車電源線初級(jí)保護(hù)(拋負(fù)載)
用于汽車電子初級(jí)保護(hù)的甩負(fù)荷TVS有兩類：外延型和非外延型。在反偏模式下，這兩組產(chǎn)品具有相似的擊穿工作特性。不同之處在于，外延型TVS在正向模式下具有低正向壓降(VF)特性，非外延型TVS在相同條件下VF相對(duì)較高。
在反向電源輸入模式中，電源線電壓與TVS VF的電壓相同，這種反偏模式會(huì)引起電子線路故障，外延型TVS的低正向壓降能夠很好地解決這個(gè)問題，如圖2所示。

圖2 TVS用于汽車電源線初級(jí)保護(hù)

2. 汽車電源線的次級(jí)保護(hù)
汽車系統(tǒng)中保護(hù)電路的初級(jí)對(duì)象是高浪涌電壓，但是被鉗位的電壓仍然很高。因此，在24V動(dòng)力總成中的次級(jí)保護(hù)特別重要，比如卡車和貨車中的動(dòng)力總成。其主要原因是因?yàn)榇蠖鄶?shù)穩(wěn)壓器和DC-DC轉(zhuǎn)換器IC的最大輸入電壓是45V~60V。對(duì)于此類應(yīng)用，建議使用圖3中的次級(jí)保護(hù)。在電源線上增加電阻R可以減小瞬態(tài)電流，這樣就可以使用更小額定功率的TVS作為次級(jí)保護(hù)。

圖3 TVS用于汽車電源線次級(jí)保護(hù)