瞬态电压抑制器(TVS)相关参数定义与解释
来源： 作者： 发布时间：2015-05-10 19:58:37 浏览量：一些汽车制造商在ISO-7637-2 Pulse 5基础上，针对甩负荷测试采用了不同的条件。可以用下面的等式估算甩负荷TVS的峰值钳位电流。
峰值钳位电流的计算公式
差模电感器 IPP= （Vin– VC） ⁄ Ri
IPP： 峰值钳位电流
Vin： 输入电压
VC： 钳位电压
Ri： 线路阻抗
针对负电压瞬态和反向电源电压的保护#e#
在87V 的贴片电感ISO-7637-2测试对13.5V电池，0.75Ω Ri和400ms脉冲宽度条件下，Vishay的SM5S24A的电流和电压波形，如图7A所示。
图7A：在ISO 7637-2测试中SM5S24A的钳位电压和电流 图7B：在ISO7637-2测试中甩负荷TVS失效情况下的钳位电压和电流
在图7B中，在87V的ISO-7637-2测试对13.5V电池，0.5Ω Ri和400ms脉冲宽度条件下，甩负荷TVS的钳位电压和电流失效，因为器件耗散过大。钳位电压降到接近0V，流过器件的电流达到线路阻抗随能允许的最大值。
在ISO-7637-2 pulse 5规定的13.5V Vbatt和400ms脉冲宽度的测试条件下，Vishay甩负荷TVS的最大钳位能力如图7C所示。为防止出现图7B中的失效情况，要非常重视TVS的最大等级。
针对负电压瞬态和反向电源电压的保护
用于汽车电子初次保护的甩负荷差模电感器TVS有两类：外延型和非外延型。在反向偏置模式下，这两个产品组有相近的工作击穿特性。不同之处在于，外延性TVS在正向模式下具有低正向压降（VF）特性，非外延型TVS在同样条件下的VF相对高一些。这个特性对连到电源线上的负电压源很重要。大多数CMOS IC和LSI在反向电压特性都非常差。
MOSFET的栅极在-1V或更低的反向电压下也很脆弱。在反向电源输入模式中，电源线的电压域TVS VF的电压相同。这种反向偏置模式会引起功率电感电子线路的故障。EPI PAR TVS的低正向压降能够很好地解决这个问题。保护电路免受反向电源输入损害的另一个方法是在电源线中放一个极性保护整流器，如图8所示。极性保护整流器应该有足够的正向电流等级，以及正向浪涌和反向电压性能。
对汽车电源线进行二次保护
汽车系统中保护电路的首要目标是高浪涌电压，但是被钳位的电压仍然很高。因此在24V动力总成中二次保护特别重要，比如卡车和小货车里的动力总成。主要原因是大多数稳压器和DC-DC转换器IC的输入电压是45V~60V。对于此类应用，建议使用使用图9中的二次保护。
在电源线上增加电阻R可以减小瞬态电流，这样就可以使用更小功率等级的TVS做为二次保护。在电子单元中的微控制器和逻辑电路需要的电流是150mA~300mA，在-18℃下12V电池的最小输出电压是7.2V，同样条件下24V电池的最小输出电压是14.4V。在同样条件下的24V电池中，在300mA负载、R = 20 Ω的条件下电源电压是8.4 V，在R = 10 Ω和14.4V（24V电池在-18℃下的最小电压）条件下为11.4V。
VL = （Vmin⁄ （Vmin⁄ IL）） × （（Vmin⁄ IL） – R）
VL：负载电压
Vmin：最小输入电压
IL：负载电流
R：电阻阻值
R的功率等级= I2R
对于大多数电压稳压器和DC/DC转换器IC，电源电压要高于最小输入电压，避免低压输入引起电路的误操作。
由于汽车系统中的安全和可靠是非常重要的考虑因素，这些内容不在本文的讨论范围内。
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