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博客

汽车电子抛负载的危害和解决方法

已有 184 次阅读2016-4-28 14:50


 

所谓抛负载,就是对正常运行的汽车交流发电机突然切断负载,这叫单抛。在切断负载的同时又切断蓄电池,叫做双抛。由于汽车运行过程的高可靠性,我国制定的抛负载试验,必然有其内在的合理性。

不言而喻,抛负载试验是非常严酷的破坏性试验。

汽车上,很多地方的电器都要承受抛负载电压的冲击,如:点火模块、电子调节器等。为了汽车的安全性和使用寿命,这些关键件都必须进行抛负载电压的冲击试验。交流发电机的抛负载试验越来越成为被关注的试验项目。只有经得起抛负载试验的模块方能被允许安装在汽车里面。

抛负载电压的产生和危害

    抛负载试验中产生的抛负载瞬变电压主要产生于交流发电机。包括①负载突然断开(负载单抛)

②蓄电池突然断开(蓄电池单抛)

③负载、蓄电池同时断开(双抛)

④调节器失效。

除去上述交流发电机断开负载所造成的抛负载瞬变电压外,汽车电路中还经常有其它类似的瞬态脉冲电压产生,现将所有这些常见的典型瞬态脉冲电压列表如下(见表1)。

1:汽车电路中典型瞬态脉冲电压

瞬态脉冲产生原因

脉冲电压(V

脉冲持续时间(ms)

蓄电池断开

75 125

0.1~0.2

电感负载断开

300

300

点火开关断开

120

200

电线互耦

200

1

如上表所示:瞬态脉冲电压主要有三种,即:

 负载突变瞬态过电压,特别是在交流发电机满负载工作时,突然断开与蓄电池的连线而产生。这种瞬变过电压可以在100微秒内上升到25~125V

 磁场衰减过电压,如停车时,断开点火开关瞬间,此时磁场绕组产生的自感电动势可达50~100V,最大120V

 切换电感性负载过电压,汽车上的电感性负载有点火线圈、电磁继电器、空调离合器、雨刮器、电动机和电喇叭等,其最高峰值可达-300V,持续时间在300ms左右。

上述抛负载瞬变电压,如同功率器件的浪涌电流一样,是客观存在的,是经常发生的、甚至是双因素(双抛)多因素(多抛)的极端情况,即统称谓故障电压。

抛负载试验的解决方案

    以下是抛负载原始波形和经过leiditech 大功率TVS后的波形比较

 

 

 

 

原始电路将产生很高的抛负载电压,如试验中出现的90V,有时高达170V。这对交流发电机以及调节器等带来破坏,从而对调节器性能提出过高要求。显然这是很不利的。现在一般不再用指数波形来检验雪崩能力。

通过在电源处设置TVS瞬态抑制二极管,它能有效防止过高电压的生产,这得益于二极管的特别箝位功能,即车用二极管有抑制过大瞬态电压的作用。

具体方案联系18016225001 胡工

 

 

 


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