【導讀】多年來，汽車拋負載浪涌條件測試一直使用 ISO-7637-5a 標準中的定義，并得到全球各大汽車零部件制造商采用。2010 年，該標準被新的汽車拋負載測試標準 ISO-16750-2 取代。本文介紹了拋負載測試條件的變動，并在這些條件下用一個示例拋負載 TVS（瞬態電壓抑制器）定義了最大浪涌抑制能力。
新 ISO 標準與舊 ISO 標準比較
新舊拋負載測試的顯著區別是新拋負載測試需要 10 分鐘 10 個脈沖，每個脈沖間隔一分鐘，如表 1 所示。而舊拋負載測試（ISO-7637-2，2004 年）規定只用一個脈沖。
表1：ISO-16750-2 的脈沖要求
10 分鐘 10 個脈沖的測試條件顯示了拋負載保護器件的可靠性，這可幫助電路設計工程師根據高溫環境中的浪涌承受能力選擇正確的器件。
使用通過 AEC-Q101 認證的 TVS 系列對 12V 系統提供拋負載保護
圖1 顯示了拋負載保護器件箝位于規定電壓范圍，此電壓波形有別于標準波形。這一差別的原因是在拋負載脈沖條件下箝位器件的有效電壓范圍，如圖1 所示。圖2 中器件的箝位條件為 Us=101V、 Ri=1.75Ω 和脈沖寬度 td=400ms。
圖1：ISO-16750-2 脈沖的輸入波形：Pulse 5A、Us =79 V、td=400 ms
圖2：SM5S24A 在 ISO-16750-2 脈沖下的箝位波形：5A、101V Us、Ri= 1.75Ω、td=400ms
使用 TVS 二極管保護拋負載狀態下的電子器件
現在來看如何通過將電壓箝位于低于電源穩壓器或電路中其他電子元件的最大輸入電壓來保護器件，同時又不使系統停止運行或斷電。在耐受力測試條件下，保護器件在線路電壓達到 24V 并持續 1 - 10 分鐘或更長時間之前不會工作。
拋負載 TVS 器件的箝位電壓會因為連續箝位操作期間的結溫變化而上升。圖3 和圖4 顯示了使用 TVS 器件在 Us= 79V、Ri= 1.0Ω 和 td=400 ms（每個脈沖間隔 1 分鐘）條件下 10 個脈沖的第一個和最后一個箝位波形。
圖3：SM5S24A 的第一個箝位波形
圖4：SM5S24A 的最后一個箝位波形
使用新測試條件，10 個連續脈沖影響了拋負載 TVS 的浪涌抑制能力，如下面三個圖表所示。
圖表 1
圖表 2
圖表 3
圖表 1 - 3：leiditech 的 SM5S24A 在新拋負載測試條件下的性能。帶有后綴 “M” 的曲線是使用新測試條件標準（ISO-16750-2）的多個脈沖。帶有后綴 “S” 的曲線是舊測試條件標準（ISO-7637-2）定義的單個脈沖。
這些值基于標準室溫并采用產品數據表中所列的建議焊盤尺寸，但實際性能會因印刷電路板類型、焊盤尺寸和溫度條件而異。
附錄
拋負載 TVS 與峰值電流關系參考
選擇正確的拋負載保護器件的另一種方法是參考拋負載 TVS 的最大箝位電流性能和根據以下參數估計電路的箝位電流：
● 電路條件
● Ri= 2 Ω
● 拋負載條件下交流發電機輸出的峰值電壓 = 100 V
● 目標箝位電壓 = 35 V
● 脈沖寬度 = 200 ms
● 脈沖數 = 10 分鐘 10 個脈沖
● SM5S24A 在 10 個脈沖條件下具有 38 A 的箝位性能，其峰值箝位電流為 32.5 A ((100 V -35 V) / 2 Ω)。
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