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为汽车电子系统提供供电和保护,无开关噪声,效率高达99.9%

发布日期:2020-08-20

为汽车电子系统供电时,不但需要满足高可靠性要求,还需要应对相对不太稳定的电池电压,具有一定挑战性。与车辆电池连接的电子和机械系统具有差异性,可能导致标称12 V电源出现大幅电压偏移。事实上,在一定时间段内,12 V电源的变化范围为–14 V至+35 V,且可能出现+150 V至–220 V的电压峰值。其中有些浪涌和瞬变在日常使用中出现,其他则是因为故障或人为错误导致。无论起因为何,它们对汽车电子系统造成的损害难以诊断,修复成本也很高昂。

通过总结上个世纪的经验,汽车制造商对会干扰运行、造成损坏的电子状况和瞬变进行了分类。国际标准化组织(ISO)对这些行业知识进行编译,制定出适用于道路车辆的ISO 16750-2和ISO 7367-2规范。汽车电子控制单元(ECU)使用的电源至少应该能够承受这些状况,且不造成损坏。至于关键系统,则必须保持其功能性和容差。这需要电源能够通过瞬变调节输出电压,以保持ECU运行。理想情况下,完整的电源雷竞技raybet无需使用保险丝,可以最大限度降低功耗,且采用低静态电流,在不耗尽电池电量的情况下,支持系统始终保持开启。

ADI公司发布了多份刊物,详细介绍ISO 7367-2和ISO 16750-2规范,以及如何使用LTspice®模拟这些规范。1,2,3,4

在最近的迭代中,ISO 7367-2电磁兼容规范主要介绍来自相对较高的阻抗源(2 Ω至50 Ω)的大幅度(>100 V)、短时持续(150 ns至2 ms)瞬变。这些电压峰值通常可以使用无源组件消除。图1显示定义的ISO 7367-2脉冲1,以及增加的330 μF旁路电容。电容将尖峰幅度从–150 V降低至–16 V,完全在反向电池保护电路支持的范围内。ISO 7367-2脉冲2a、3a和3b的能耗远低于脉冲1,所需的抑制电容也更少。

ISO 16750-2主要介绍来自低阻抗源的长脉冲。这些瞬变无法轻松过滤,通常需要使用基于稳压器的主动式雷竞技raybet。一些更具挑战性的测试包括:负载突降(测试4.6.4)、电池反接(测试4.7)、叠加交变电压测试(测试4.4),以及发动机启动工况(测试4.6.3)。图2显示了这些测试脉冲的视图。ISO 16750-2中所示条件的差异性,加上ECU对电压和电流的要求,通常需要合并使用这些方案,以满足所有要求。

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