.wd.汽车EMC之7637-2抛负载脉冲试验解析一 一、7637-2中波形5A的测试标准。 波形5是模拟抛负载瞬态现象,在断开电池亏电状态的同时，交流发电机正在产生充电电流，而发电机电路上仍有其它负载时产生的瞬态，未断开时发电机的线圈内的的电流较大，断开时候突然电流变小，产生反动势；抛负载可能产生的原因是：因电缆腐蚀、接触不良或发动机正在运转时，断开与电池的连接。 波形5脉冲的幅度较高100-200V,相对于系统电源电压来说，这已经算是高电压了、宽度较大(达几百毫秒)、内阻又极低几欧姆，甚至零点几欧姆，所以在ISO7637-2标准里，P5脉冲属于能量比拟大的脉冲。除了考核被试设备在P5作用下的抗干扰能力外，在当前程度上还在考核它对设备元器件的破坏性。雷卯电子针对12V系统做下简单的标准分析，其实这个标准兼容了一个很广泛的值，如果终端客户说需要通过5A的测试，我们有必要在问一句：“请问，需要通过哪个具体的指标在此我对波形的几个具体参数做个简单的解释，1.首先第一个参数是Us，测试范围是65V-87V，这是仪器施加在电路上的电压，并不包括产品的供电电压，具体的供电电压，可以看标准文件，一般我们选用13.5V的电压，所以实验室电路上的电压，可能是100V，这点在设计时是需要考虑的。2.第二个测试参数Ri =0.5-4，这是一个系统内阻指标。它的具体数值主要取决于发电机的转速和励磁电流，这对于我们做板卡的客户来讲，是比拟难拿到整车厂的关于发电机的电气参数的，可以直接问客户要到这个内阻的指标。雷卯电子专注于电路保护，所以有必要强调下我们在实验室测试时，对内阻指标的非常关注，我们可以从以下的公式中，看到Ri这个测试指标对产品测试的重要性。做通过5A的测试，必须对整个电路进展箝位保护，箝位保护时会在旁路通过尖峰电流Ipp，峰值钳位电流的计算公式：IPP= Vin Vc RiIPP： 峰值钳位电流Vin： 输入电压Vc： 钳位电压Ri： 线路阻抗通过这个公式，假设内阻是0.5和内阻是4时，比照的电流是相差有8倍的能量，所以内阻做低，对电路保护的要求更加苛刻。3.第三个指标是Td，是指脉冲宽度 Td=40ms -400ms。这个波形宽度这就是汽车电子不同于工业产品的比拟特殊的地方，工业品，消费品测试一般参考测试波形是10/1000us或8/20us的测试波形，1ms=1000us，所以汽车电子抛负载的能量，持续时间可想而知是同样电压的工业品测试的100倍。二、7637-2 P5A保护设计方案我们知道了P5A测试的各个参数定义和每个指标对整个测试结果的影响之后，就可以设计保护电路，应对客户的测试了。我们要再次强调的是，抛负载P5A测试不通过的主要现象，都是电源芯片DC-DC被击穿，所以设计思路还是对电源芯片的保护。在客户设计电路之前，我们经常要问客户要到DC-DC的产品规格书，这对于设计保护电路提供很好的选型依据，我们需要了解DC-DC转换器的最大输入电压。确保Vc小于这个最大电压。电路设计其实比拟比拟简单，一般分为一级保护和二级保护，二级保护常用于24V系统的总成中，因为其电源芯片的保护电压较低，需做限流和二次降压，可靠保护芯片。三、如何选用正确的TVSTVS器件是过压保护的专业器件，反响速度快，而且是基于硅芯片的二极管，所以可以持续承受屡次冲击但性能不会劣化。所以汽车电源口选择适宜的TVS器件是可以顺利通过7637-2 P5A的测试。我们看下TVS的参数和特性曲线：击穿电压(VBR)击穿电压是器件进入雪崩击穿的电压，在数据表上的特定电流条件下对其进展测试最大击穿电压(VC)在特定的峰值脉冲电流定额下，TVS上会出现钳位电压。TVS的击穿电压在非常小的电流下测得(例如1mA或10mA)，它不同于应用条件下的实际雪崩电压。因此，在一般TVS规格书中有1A电流时的箝位电压和最大承受电流时的箝位电压Vc。反向工作电压(VRWM)：最大反向工作电压指的是TVS在未击穿情况下所能承受的最高电压，一般是电路中的正常工作电压值，当电路中电压大于Vrwm时，系统认为是非正常的电压，一旦接近VBR,则二极管就会反向导通，进入工作状态。根据之前的能量公式：IPP= Vin Vc Ri我们可以从测试要求查询到Vin 和Ri，从后端电源芯片最大承受电压查询到Vc,所以可以初步估计到Ipp的大小。但是要注意的是所有厂家TVS的数据表中Ipp是基于10/1000us波形的数据，而我们实际的波形是抛负载400ms的电压波形，所以，选型TVS的电压和电流值，都是借鉴这个表格参考的，找到符合要求的型号进展测试，需要注意的是根据波宽时间的变长，对产品的功率要求会有很大的提高。在此我列举局部经历积累数据，仅供参考。