在汽车电子EMC整改中,特别是做ISO 7637-2和ISO 16750抛负载测试等级的时候,对于手中的TVS二极管保护器件防护等级达不到测试要求,而选型的TVS防护器件一时很难匹配或很难找到现货时,这个时候可以采用TVS二极管组合方式来替代方案。
方案一:把两个参数相同的TVS二极管同方向并联起来使用
1)组合方式:并联使用
2)使用方法:把两个相同参数TVS二极管同向端连接在一起。
3)方案说明:TVS二极管并联使用,可以理解为在原来一个TVS基础上,多给了一个峰值电流经过的通道,在能力上相当于让最大峰值电流加倍,大大增加了TVS二极管的抛负载性能。在测试的时候,两个TVS二极管同时工作,可以让瞬间电流通过两个通道导走,那么在一定程度上可以通过的ISO 7637-2和ISO 16750抛负载等级就会更高。当然,并联使用的前提条件是两个TVS二极管的型号规格及电性参数必须完全一致,而且一致性越接近越好,这样才能保证测试的时候TVS二极管能同时动作。如果参数有差异,则会造成动作时间上不同步,导致其中一颗TVS二极管被损坏,而另一颗TVS二极管则未动作。
4)具体案例:选用东沃电子TVS二极管SM8S36CA时,测试单颗与并联使用时抛负载性能实测数据比较,如下图所示:
从实测结果可以看出,在同等测试条件下,两颗TVS二极管SM8S36CA并联使用比单颗能够获得更高的抛负载性能等级,证明使用两颗TVS二极管并联使用,其抛负载测试能力得到了更高地提升。当然,如果为获得更高的抛负载测试能力,也可选用三颗TVS二极管并联。
方案二:把两个TVS二极管串联起来使用
1)组合方式:串联使用
2)使用方法:把两个TVS二极管头尾连接在一起。
3)方案说明:在工作电路相同工作电压下,串联使用时,选择单颗TVS二极管工作电压只需原来器件的一半,即1/2VRWM。根据 Ipp=Ppp/Vc 可以知道,在器件功率不变的情况下,减小其钳位电压,则其通过的最大峰值电流就会增大。把两颗TVS二极管串联,在保证总的钳位电压不变的前提下,其总的通流能力更大,也就是说比原来单颗TVS二极管可以获得更大的抛负载性能。如单颗SM8S36CA的IPP=114A,而SM8S18CA的IPP=226A,几乎是前者的两倍,所以将两颗SM8S18CA串联的时候,比单颗SM8S36CA的时候通流能力大大增加,也就是可以获得更好的抛负载性能。
4)具体案例:东沃电子单颗TVS二极管SM8S36CA与两颗TVS二极管SM8S18CA串联时候抛负载性能实测数据比较,如下图所示:
从实测结果可以看出,在相同电路工作电压和同等测试条件下,两颗1/2VRWM的TVS二极管串联使用比使用单颗VRWM的TVS二极管能够获得更高的抛负载性能。
总结
在汽车电子产品ISO7637-2和ISO 16750-2抛负载测试等级不到的时候,如果手中没有足够防护能力的TVS二极管保护器件可以选择时,可以考虑使用一些非常规手段来替代之前的方案,比如通过扩大电流导出的通道和增加电流导出的大小(并联、串联)。
以上是东沃TVS二极管组合使用方案介绍,如有特殊需求,欢迎前来探讨。浪涌静电防护方案,找东沃电子,电路保护不迷路,欢迎广大新老客户前来东沃电子咨询!
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