Die Frontinstallation von ETC ist jetzt in vollem Gange Design und Installation, aber das Problem der elektromagnetischen Verträglichkeit der Fahrzeugelektronik beunruhigt viele Ingenieure, und die Produkte des Leiditech-Widerstands werden in Genvict Technology, Wanji Technology und Juli Technology angewendet, um das Problem der elektromagnetischen Verträglichkeit zu lösen.

 Die Stromversorgung des Fahrzeugsystems kommt vom Generator und der Batterie, und es gibt viele vorübergehende Bedingungen in der Stromversorgung des Laufwagens, die einen erheblichen Einfluss auf die Last haben, und die spezifische Kategorie kann in der folgenden Tabelle gefunden werden (Tabelle 1). Sie können aus vielen verschiedenen Quellen erzeugt werden, von der gewöhnlichen elektrostatischen Entladung bis zum Trennen von Batterien.

Daher müssen Entwickler von Infotainment, Beleuchtung, Antriebszügen, Karosserien oder Fahrwerks-/Sicherheitsgruppen in der Automobilelektronik den Schaltungsschutz gegen diese Transienten berücksichtigen. Die Bereitstellung eines angemessenen Schaltungsschutzes trägt zur Gewährleistung der Sicherheit bei. Es trägt auch dazu bei, die Garantie- und Servicekosten für Hersteller zu senken.

 Die ISO International Organization for Standardization verfügt seit langem über einschlägige Prüfnormen, die von den Entwicklungsingenieuren für elektronische Systeme in der Automobilindustrie verlangen, die Anforderungen der Internationalen Organisation für Normung (ISO) zu verstehen.

 ISO 16750 gilt für Straßenfahrzeuge, einschließlich der Prüfung von Umgebungsbedingungen und elektrischen und elektronischen Geräten. ISO 7637 Load Dump etc. 16750-2 (Impulse 5A und 5B Teile) wurde 2010 durch das Technische Komitee ISO/TC 22 ersetzt. ISO 16750-2 wurde 2012 weiter überarbeitet und veröffentlicht. 

Die Norm ISO 16750-2 gilt für leistungselektronische Systeme/Komponenten für Straßenfahrzeuge (Tabelle 2). Sie beschreibt die mögliche elektrische Umgebungsbelastung und legt den spezifischen Einbauort/die Prüfung und die Anforderungen an Straßenfahrzeuge fest.

 Die Notwendigkeit eines Load-Dump-Schutzes in Abschnitt 4.6, "Diskontinuitäten in der Versorgungsspannung", wird in Abschnitt 4.6.4, Load Dump beschrieben. Load Dumps treten auf, wenn die Last, auf der der Generator Strom überträgt, plötzlich getrennt wird (Abbildung 1). In der Automobilelektronik gilt dies für das absichtliche oder fehlerhafte Trennen der Batterie während des Ladens durch einen Generator.

Dies kann passieren, wenn die verbleibende Last der Lichtmaschine auf dem Generatorstromkreis Ladestrom erzeugt. Abbildung 2 zeigt die Wellenformen und Parameter eines Spannungsstoßes, der von einem rotierenden Generator simuliert wird, wenn die Batterie oder eine andere kritische Last plötzlich getrennt wird. 

In Tabelle 3 sehen wir, dass Transientenspannungen bis zu 202 V betragen können und bis zu 400 MS Dämpfung erfordern können.

 In Anbetracht der Tatsache, dass der Serienwiderstand 1 bis 2 Ω betragen kann und der Einschaltstrom 50 A für 350 Millisekunden überschreiten kann, müssen Konstrukteure insbesondere die Zeit der Überspannung berücksichtigen.

 Die ISO-Norm spezifiziert einen Wiederholungstest mit 10 Impulsen im Abstand von einer Minute, und wir müssen Lastschutzlösungen entwickeln, um die aktuelle Spannung unterbrechungsfrei und aktiv zu halten. 

Entwickler von Automobilelektronik können Schaltungsschutzprobleme auf verschiedene Arten angehen.

 
   Zunächst gibt es eine Switching-Lösung. Hier kann das Netzteil so ausgelegt sein, dass es uns einen nichtsynchronen Abwärtsregler mit großem Eingangsbereich bietet, der einen Schutz vor Kfz-Stromlastablagerungen bietet. Es verhindert Load-Dump-Transienten während einer bestimmten Impulsdauer, indem die Eingangsspannung für den Controller oder das elektronische Subsystem unterbrochen wird. Stellen Sie dann die Verbindung wieder her, und wenn der Zustand wieder normal wird, gibt es eine feste Verzögerung. Diese Lösung hat jedoch gewisse Einschränkungen. Es ist bekannt, dass der Eingangsbetriebsbereich bis zu 75 V beträgt, und das Entwerfen offener Stromkreise oberhalb dieser Spannung ist für einige Geräte, die nicht neu gestartet werden können, nicht zulässig. Andere ähnliche Lösungen erfordern auch diskretere Komponenten und ein PCB-Layout.

 Eine andere Lösung ist das Shunt-Schema. Bei der grundlegenden Methode zum Schutz von elektronischen Subsystemen für Kraftfahrzeuge ist die Halbleiter-Transientenunterdrückungsvorrichtung TVS parallel zur Eingangsversorgungsspannung der Last verbunden. TVS hat eine schnelle Reaktionsgeschwindigkeit, und die Auswahl geeigneter Spannungsparameter und Stromversorgung kann Lastablagerungen effektiv bekämpfen. 

Dies ist auch ein Problem für Halbleiter-TVS, herkömmliche TVS-Geräte sind unter 5000W Leistung, für die elektrischen Bedingungen von Automotive Load Dump müssen bis zu 60A Strom kontinuierlich 350-400MS Hochspannungsschock unterstützen, und müssen 10 mal testen (Intervall 1 Minute), es ist notwendig, eine höhere Leistung zu entwerfen, förderlicher für die Wärmeableitung Automotive TVS-Geräte. Gemäß dem Kurvenparameterdiagramm von TVS kann ein relativ stabiler Spannungsausgang unter der Bedingung aufrechterhalten werden, dass der Strom weiter ansteigt, wodurch die Stromversorgung der Backend-Schaltung sichergestellt wird.

Entwicklungsingenieure für Automobilelektronik verwenden in der Regel 1500-W- oder 3000WTVS-Diodenbauelemente in Load-Dump-Schutzschaltungen. Doch ist dieser Ladungsschutz angesichts der zunehmenden Anzahl elektronischer Systeme im Automobil zuverlässig genug für die aktuellen Einsatzbedingungen?

 Automobilentwickler müssen mindestens einen Kurzschlussschutz, die Einhaltung von ISO 16750-2 AEC-Q101 und die allgemeine Zuverlässigkeit des Moduls implementieren.

 Für den Stromgenerator verwenden viele Ausgangsspannungsbegrenzungsmaßnahmen, 12V-System Hauptmotorfabrik erfordert, dass das Automobillabor 5B Downshift-Test für einige Produkte erfordert, vielleicht kann niedrige Leistung einige Anforderungen erfüllen, aber die Zuverlässigkeit der gesamten Maschine muss noch berücksichtigt werden.

 In den heutigen elektronischen Systemen können Entwickler kostspielige Garantien, Reparaturen und andere Ausgaben vermeiden, indem sie diese Standardanforderungen übertreffen. Grundlegende Schaltungsschutzfunktionen sollten Lösungen umfassen, die eine sehr niedrige Klemmspannung und Stabilität der Wärmeerzeugung bieten und die RoHS-REACH-Anforderungen erfüllen. 

Die Daten im roten Kreis in der obigen Abbildung sind nicht festgelegt, so dass viele Ingenieure nicht wissen, wie sie den Test auswählen sollen, es gibt auch hier Grundprinzipien, hohe Spannung entspricht hohem Widerstand, niedrige Spannung entspricht niedrigem Widerstand, natürlich haben inländische Automobilhersteller derzeit langsam ihre eigenen Motordaten angesammelt, haben ihre eigenen Indikatoren, Shanghai Leiditech Electronics hat auch viele Kundentestdaten gesammelt, im Design kann Kunden helfen, Daten in der frühen Phase bereitzustellen, reduzieren Sie viele wiederholte Design-Testarbeiten.  Wie wir alle wissen, bedeutet die Zuverlässigkeit des kontinuierlichen Schaltungsschutzes auch eine Erhöhung der Kosten, aber eine gute Marke ist auf Zuverlässigkeit und Stabilität angewiesen, um Kunden zu gewinnen, und 0 Ausfälle während der Garantiezeit sind auch eine Kostenersparnis. Im Folgenden finden Sie eine Liste verschiedener Load-Dump-Wellenformen und Abbildungen entsprechender Spannungen und Widerstände.

Zusammenfassung

 Ingenieure für elektronische Systeme in der Automobilindustrie sollten sich der Bedeutung von ISO 16750 für Straßenfahrzeuge bewusst sein. Entwickler müssen sicherstellen, dass der Schaltungsschutz den Schutzstandards im Fahrzeug entspricht und verstehen, dass sie standardisierte Simulationen beinhalten, da sie im wirklichen Leben auftreten.

 Schaltlösungen schützen vor Load-Dump-Transienten, indem sie die Eingangsspannung zu einem Controller oder elektronischen Subsystem trennen. Dies ist die angegebene Impulsdauer, die abgeschlossen und dann neu gestartet werden muss, wenn sich der Stabilisierungszustand wieder normalisiert. Diese Lösung erfordert jedoch in der Regel ein Dutzend Komponenten, was die Gesamtkosten erhöht und ein wertvolles PCB-Layout in Anspruch nimmt.

 Die neue Lösung nutzt Shunt-Funktionen. Hier schützt eine einzelne Komponente mit einer Halbleiter-Transientenunterdrückungsvorrichtung die Versorgungsspannung des Unternehmens, um überschüssige Automobilelektroniksysteme abzuleiten. Mit einer TVS-Diode, momentaner Klemmspannung, Strom-Shunting und dem Schutz des Back-End-DCDC ist diese Methode einfach und bequem und wurde in großen Automobilherstellern weit verbreitet.

 Der SMC24Q CAN ESD-Schutzchip kann PESD1CAN, NUP2105 und andere Geräte ausländischer Marken vollständig ersetzen. 

Der Schnittstellenschutz von elektronischen Produkten erfordert die Verwendung von Überspannungsschutzgeräten, viele Ingenieure erkennen, dass sie Schutzvorrichtungen verwenden müssen, aber aufgrund unsachgemäßer Auswahl oder nicht in Übereinstimmung mit ESD-Schaltungsleiterplatten-Designprinzipien, was zu elektrostatischen Produkttests oder EMV-Testversagen, Produktmehrfachverifizierungstests, Verschwendung von menschlichen und finanziellen Ressourcen, was zu Produktverzögerungen bei der Auflistung von Dingen führt, oder Überkonstruktion, was zu Kostendruck führt.

 Leiditech ist darauf spezialisiert, Kunden mit EMV-Design-Services für elektromagnetische Verträglichkeit anzubieten und Laboratorien zur Verfügung zu stellen, um gründliche Tests durchzuführen, von Kunden effizient, einfach zu vervollständigen des Designs, in der Hoffnung, das EMV-Projekt schnell für mehr Kunden zu übergeben und die Produktzuverlässigkeit so weit wie möglich zu verbessern.

 Leiditech Electronics Electromagnetic Compatibility Laboratory, Bereitstellung peripherer elektrostatischer Schutzreferenzschaltungen.