较低成本的ISO7637-2 5A 5B抛负载保护方案
科普下什么是抛负载，抛负载测试方案以及后端电路参数的选择。
在众多汽车电子电磁兼容测试中，最具破坏性的就是ISO7637-2的5A 5B测试了，当然也有的测试项目放在ISO16750标准中，但测试波形大体相同。上海雷卯有专门的文章描述这2个标准的区别，请查询官方公众号。
什么是抛负载
所谓抛负载（LOAD DUMP），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，ISO组织制定的抛负载试验，必然有其内在的合理性。抛负载试验是非常严酷的破坏性试验。
什么是5A 5B
汽车抛负载，主要是受最大电压、内阻和持续时间等三方面因素影响，如何控制这三者之间的综合影响就是我们汽车抛负载保护的关键。
规定12V电气系统和24V电气系统的道路车辆沿电源线的电传导骚扰及其抗扰度的试验等级和测量方法。其中脉冲波形5A和5B两种标准测试是最具破坏性测试试验，也是最难通过的测试标准。
5A标准是未经抑制的波形，5B是发电机前端有电压抑制的波形，具体见下面的波形图，在内阻相同的情况下，波形面积的大小也提现了能量的大小。
5A 5B的能量抑制设计方案
在5a的情况下，测试脉冲提供了最坏的情况。在12V的情况下，规定其US的区间为79伏到101伏，而内阻的范围为0.5欧到4欧，浪涌电压作用时间为40ms到400ms。如果做了抛负载保护以后，在规定脉冲之下经过了10次相关测试，那么就证明这个保护是合格的。
上海雷卯是电磁兼容方案设计和器件制造商，我们针对此项测试验证了多种方案，逐一为大家提供各种方案，工程师可以自行选择。
成本最贵，面积最大的方案
以上方案用到了美信的核心抛负载保护芯片，可以满足90V以下的抛负载测试，搭载2颗TO-220的MOSFET以及一些外围器件，可以满足抛负载5A 5B的测试要求，该方案价格成本约20元，不差钱的可以考虑。
结构简单的TVS保护方案
相比美信的复杂设计，上海雷卯车规TVS SM8S33CA可以满足90%的客户抛负载测试需求，
满足以下测试数据
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供电电压 |
电压V |
内阻 Ω |
波长 ms |
测试次数 |
结果 |
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SM8S33CA |
27 |
174 |
8 |
350ms |
10 |
PASS |
|
SM8S33CA |
27 |
174 |
4 |
350ms |
10 |
PASS |
|
SM8S33CA |
27 |
174 |
3 |
350ms |
10 |
PASS |
针对12V系统也有以下的测试数据。
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供电电压 |
电压V |
内阻 Ω |
波长 ms |
测试次数 |
结果 |
|
SM8S24CA |
87 |
2 |
200ms |
10 |
PASS |
|
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SM8S24CA |
13.5 |
87 |
2 |
400ms |
10 |
PASS |
|
SM8S24CA |
13.5 |
87 |
1 |
400ms |
10 |
PASS |
|
SM8S24CA |
13.5 |
87 |
0.5 |
400ms |
10 |
PASS |
如果只测试5B，用什么方案？
很多汽车自带限位器，可以保证输出浪涌不超过5B设定值，进一步降低了抛负载的风险，对于这样的要求，我们可以选用便宜的方案，比如上海雷卯的SM5S24CA系列车用TVS和6.6SMDJ24CA。
DC-DC有什么设计考虑？
由于TVS本身特性，箝位电压和工作电压会有区间，所以12V系统DCDC耐压选择40V, 24V系统DCDC耐压选择60V,如果有需要低箝位电压的TVS，上海雷卯有专用的低箝位TVS物料，欢迎联系业务。