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剖析汽车电子抛负载电压的产生和危害

导读: 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。

  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

抛负载原始波形和经过leiditech 大功率TVS后的波形比较

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