ESD 器件如何保護汽車板免受 12 V、24 V 和 48 V 電壓的影響
出處:維庫電子市場網 發布于:2024-12-10 16:13:11 | 2861 次閱讀
汽車中的電氣和電子元件數量不斷增加,其所需的電量現已將 12V 系統推向極限。提高電池電壓是解決這一問題的合理解決方案,為了適應這一變化,汽車公司開發了可以從 24 V(目前重型商用車常用)到 48 V 運行的電氣系統,這越來越成為混合動力電動汽車的一個特征車輛(HEV)。
這種電池電壓更高的趨勢意味著傳統的鉛酸電池最終可能會被取代。與 12V 電池相比,48V 系統的功率輸出和效率顯著提高。更高電壓的另一個優點是,在相同功率下,它們可以降低電流水平,這意味著可以使用更細、更輕的,這是電動汽車 (EV) 的重要要求。
因此,對于泵、壓縮機和懸掛部件等消耗大量電流的設備來說,電壓越高越好。配備 48V 電池的車輛仍然采用 12V 系統來為電子控制單元 (ECU) 和控制器局域網 (CAN) 和本地互連網絡 (LIN) 等傳統汽車網絡接口供電。然而,這些系統的 12V 電源是通過使用降壓轉換器降低 48V 電池電壓來生成的。
用于描述各種電路板網絡電壓的條件如圖 1所示。 ESD 器件如何保護汽車板免受 12 V、24 V 和 48 V 電壓的影響

保護 12 – V CAN 系統
控制器局域網或 CAN 是一種值得信賴的傳統汽車通信協議,通常使用兩線雙絞線電纜來傳輸和接收串行數據(圖 2)。 CAN 收發器提供協議控制器和網絡中物理總線之間的物理鏈路。高速 CAN 指定傳輸速率高達 1 Mbit/s,而低速、容錯 CAN 指定數據速率高達 500 Kbits/s。 ESD 器件如何保護汽車板免受 12 V、24 V 和 48 V 電壓的影響

CANL是低級CAN總線,CANH是高層總線。正常工作模式下,顯性狀態的值為1.4V左右,隱性狀態的值為5V。低功耗模式下,CANL的電壓與電池電壓相同(通常為12V),但在正常工作模式下,CANL的電壓與電池電壓相同(通常為12V)。工作時,顯性狀態電壓約為 3.6 V,隱性狀態電壓為 0 V。為了防止 ESD 并確保通信仍然可以進行,可以在 CANH 和 CANL 線上應用外部鉗位電路。
ESD 保護器件專門設計用于保護兩條 CAN 總線線路免受 ESD 和其他瞬變造成的損壞。由于 CAN 網絡可能會意外地與汽車電池等電壓源短路,因此 CANL 和 CANH 線路上的 ESD 保護器件必須能夠承受更高的電壓水平。
為了安全地承受跨接啟動條件或商用車輛中串聯兩個 12V 電池的情況,ESD 保護器件必須滿足 24V 的最低所需隔離電壓 (VRWM),并遵守 ISO7637-2 和ISO 16750-2 ESD 保護標準。
保護 24 V和 48 V系統
雖然 12V 電池電壓常見于轎車和小型車輛,但 24V 板網通常用于卡車和商用車。根據 ISO7637-2 和 ISO 16750-2 ESD 保護標準,需要工作電壓通常高于 32V 的 ESD 保護器件來保護 24V 板網絡中的敏感信號線。 Nexperia 在其新產品組合中設計的器件具有 36 V 的最大反向隔離電壓,并提供高達 22 kV 的 ESD 保護。該性能與 IPP = 1 A 時 V CL = 48 V的低鉗位電壓相結合,為車內網絡提供系統級穩健性。 Nexperia 還提供適用于 48V 網絡的 ESD 保護器件,滿足 ISO 21780 中定義的附加要求。

表 1以下是汽車 ESD 保護器件規格的概述。Nexperia
為了確保靈活性,上述產品組合中的所有器件 (12/24/48 V) 均采用 SOT23 和 SOT323 封裝,具有 4 pF、6 pF 和 10 pF 三種不同的電容等級,有助于確保接口之間的順暢通信,而不影響信號完整性。這種組合最大限度地提高了 PCB 設計的靈活性,并為設計工程師提供了多種性能選擇。
上一篇:汽車電子撥動開關
下一篇:電磁閥保護電路限制占空比
版權與免責聲明
凡本網注明“出處:維庫電子市場網”的所有作品,版權均屬于維庫電子市場網,轉載請必須注明維庫電子市場網,//j71x6.cn,違反者本網將追究相關法律責任。
本網轉載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點或證實其內容的真實性,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時,必須保留本網注明的作品出處,并自負版權等法律責任。
如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。











