什么是负载突降?
在引擎运行过程中断开电池时,要由发电机向汽车的电力线提供电流,就会出现最糟糕的浪涌电压情况。这种情况就是“负载突降”,大多数汽车制造商和行业协会都为这种负载突降情况规定了一个最高的电压、线路电阻和持续时间,如图A-2所示。这种情况的两个著名的测试仿真是:用于14 V传动系统的美国的ISO-7637-2 Pulse 5和日本的JASO A-1,以及用于27 V传动系统的JASO D-1。在本节中,我们将讨论14 V传动系统负载突降的TVS应用。
I)负载突降测试的规范和结果
表1是用于14 V传动系统的美国的ISO-7637-2 Pulse 5和日本的JASO A-1测试的仿真。
对ISO-7637-2测试条件来说,标准条件为65 V至87 V的VS范围,Ri(线路电阻)的范围为0.5 ?至4 ?。一些汽车制造商为基于ISO-7637-2 Pulse 5的负载突降测试规定了不同的条件。负载突降TVS的峰值箝位电流是由以下公式A-1计算出来的:
负载突降状态的额定功率是由内阻表示的,由该公式得到了一个发电机的内阻。
以上公式适用于当前传统的小型旅行车使用的常见的发电机,其线路电阻为:60 A输出发电机的最小Ri为1.1 Ω,120 A输出发电机为0.6 Ω。ISO 7637-2规定了负载突降情况下的浪涌条件为5-6-5 c)。
C)在5-6-5测试脉冲的5a和ISO-7637-2的5b中规定了“该脉冲是由峰值电压Us、箝位电压Us*、内阻Ri和脉冲持续时间td决定的;在所有情况下,低Us值与低Ri和td值有关,而高Us值与高Ri和td值有关。”
但是,Us、Ri和td没有明显的匹配。汽车工程师们是在汽车制造商的标准下进行器件和电子单元的测试。Vishay每个额定功率的负载突降系列都可以满足ISO-7637-2的要求,而不仅是汽车制造商的测试规范。
这些测试中Vishay的大功率硅TVS的箝位电压低于37 V,满足汽车应用稳压器对37 V至40 V的最大输入电压范围的要求。
ISO-76372最大测试条件下的峰值电流可以由以下公式计算:
IPP=(Vin – Vc)/Ri=(110 – 35)/0.5=150 A