TVS用于汽車電源線的初級保護和次級保護

電子控制單元、傳感器和信息娛樂系統等汽車電子設備連接在一根電源線上，如圖1所示。這些電子產品的電源是電池和交流發電機，這兩種電源的輸出電壓都不穩定，容易受溫度、工作狀態和其他條件影響。此外，使用燃油噴射系統、閥、電機、電氣和水解控制器等電磁線圈負載的汽車系統，會把ESD、尖峰噪聲和其他類型的瞬態和浪涌電壓引入到電源和信號線上。因此，汽車設計中必須保護電子設備(例如控制單元、傳感器和信息娛樂系統)免受電源線上出現的有害浪涌電壓、瞬態電壓、ESD和噪聲的損害。瞬態電壓抑制器(TVS)是汽車電子保護的理想方案，下面主要介紹TVS在汽車電源線中的初級保護和次級保護應用。

圖1 典型的汽車電源線

1、汽車電源線初級保護(拋負載)
用于汽車電子初級保護的甩負荷TVS有兩類：外延型和非外延型。在反偏模式下，這兩組產品具有相似的擊穿工作特性。不同之處在于，外延型TVS在正向模式下具有低正向壓降(VF)特性，非外延型TVS在相同條件下VF相對較高。
在反向電源輸入模式中，電源線電壓與TVS VF的電壓相同，這種反偏模式會引起電子線路故障，外延型TVS的低正向壓降能夠很好地解決這個問題，如圖2所示。

圖2 TVS用于汽車電源線初級保護

2. 汽車電源線的次級保護
汽車系統中保護電路的初級對象是高浪涌電壓，但是被鉗位的電壓仍然很高。因此，在24V動力總成中的次級保護特別重要，比如卡車和貨車中的動力總成。其主要原因是因為大多數穩壓器和DC-DC轉換器IC的最大輸入電壓是45V~60V。對于此類應用，建議使用圖3中的次級保護。在電源線上增加電阻R可以減小瞬態電流，這樣就可以使用更小額定功率的TVS作為次級保護。

圖3 TVS用于汽車電源線次級保護