原创 汽车电子抛负载的危害和解决方法

所谓抛负载，就是对正常运行的汽车交流发电机突然切断负载，这叫单抛。在切断负载的同时又切断蓄电池，叫做双抛。由于汽车运行过程的高可靠性，我国制定的抛负载试验，必然有其内在的合理性。

不言而喻，抛负载试验是非常严酷的破坏性试验。

汽车上，很多地方的电器都要承受抛负载电压的冲击，如：点火模块、电子调节器等。为了汽车的安全性和使用寿命，这些关键件都必须进行抛负载电压的冲击试验。交流发电机的抛负载试验越来越成为被关注的试验项目。只有经得起抛负载试验的模块方能被允许安装在汽车里面。

抛负载电压的产生和危害

    抛负载试验中产生的抛负载瞬变电压主要产生于交流发电机。包括①负载突然断开（负载单抛）

②蓄电池突然断开（蓄电池单抛）

③负载、蓄电池同时断开（双抛）

④调节器失效。

除去上述交流发电机断开负载所造成的抛负载瞬变电压外，汽车电路中还经常有其它类似的瞬态脉冲电压产生，现将所有这些常见的典型瞬态脉冲电压列表如下（见表1）。

表1：汽车电路中典型瞬态脉冲电压

如上表所示：瞬态脉冲电压主要有三种，即：

① 负载突变瞬态过电压，特别是在交流发电机满负载工作时，突然断开与蓄电池的连线而产生。这种瞬变过电压可以在100微秒内上升到25~125V。

② 磁场衰减过电压，如停车时，断开点火开关瞬间，此时磁场绕组产生的自感电动势可达50~100V，最大120V。

③ 切换电感性负载过电压，汽车上的电感性负载有点火线圈、电磁继电器、空调离合器、雨刮器、电动机和电喇叭等，其最高峰值可达-300V，持续时间在300ms左右。

上述抛负载瞬变电压，如同功率器件的浪涌电流一样，是客观存在的，是经常发生的、甚至是双因素（双抛）多因素（多抛）的极端情况，即统称谓故障电压。

抛负载试验的解决方案

    以下是抛负载原始波形和经过leiditech 大功率TVS后的波形比较

图1 抛负载电压波形图

         图2经过TVS后抛负载电压波形图

原始电路将产生很高的抛负载电压，如试验中出现的90V，有时高达170V。这对交流发电机以及调节器等带来破坏，从而对调节器性能提出过高要求。显然这是很不利的。现在一般不再用指数波形来检验雪崩能力。

通过在电源处设置TVS瞬态抑制二极管，它能有效防止过高电压的生产，这得益于二极管的特别箝位功能，即车用二极管有抑制过大瞬态电压的作用。

具体方案联系18016225001 胡工