应战
无论是传统轿车和新能源轿车,安全、绿色、舒适的轿车电子体系是一起的诉求,轿车安全性包含零失效、功用安全和自确诊模块;环境友爱性指经过车载网络的运用来减轻车重,然后下降能耗,还包含选用环保资料和工艺;强壮的图形图像处理技能,直观友爱的人机界面都为驾驭者带来舒适的驾驭体会。
轿车中电子器件的技能含量和数量是衡量轿车功用一个重要标志。跟着人们对驾驭的舒适性、安全性、文娱性和经济性的要求日益严苛,使轿车电子体系变得愈加杂乱,轿车中电子器件的数量也越来越多。ABS、电子焚烧体系、气囊维护和倒车雷达等许多功用现已被当作标准装备,而这还远远不够,由于人们对更精准的轿车操控和文娱享用的寻求没有停歇。
可是,轿车电子的规划者在体系规划进程期间,将面对很多的技能应战,包含规划各种战胜电气损害的电路维护办法。这些体系中电气损害的三大首要来历是静电放电(ESD)、雷电以及电力电子电路中的开关性负载。战胜损坏车辆电子设备的瞬态浪涌是规划进程中最大的应战。
解决计划
轿车电子电路维护包含消除瞬态浪涌,因其将损害操控单元、文娱体系电子设备、传感器、喷油嘴、阀门、电机、12/24/42V传动体系和水解操控器等等。
Littelfuse瞬态电压按捺器(TVS)维护什么?
如图1所示,力特瞬态电压按捺器为车辆的四大首要类型体系供给维护:安全性体系、高功用体系和低辐射、舒适体系和快捷体系,以及混合动力轿车体系。
现代轿车规划中,一切车载电子设备连接到电池和沟通发电机上。如图2所示,沟通发电机的输出不稳定,用于为车辆其它体系供给电力前,要求进一步调试。今日,大部份沟通发电机具有稳压二极管,然后避免负载动摇引起的浪涌电压;可是,这些远远不够。发动或切换理性负载期间,由于断开电池,然后发生尖峰电压或瞬变,如不纠正,这些瞬变会沿着电力线传输,导致个人电子设备和传感器呈现毛病或永久性损坏车辆电子体系,然后影响全体可靠性。
轿车瞬态浪涌(非ESD)标准TPSMA6L
Littelfuse是瞬态电压按捺二极管产品的首要供货商。LittelfuseTPSMB和TPSMA6L体系瞬态电压按捺二极管可为灵敏电子设备供给二次瞬态电压维护、因负载改变引起的瞬变和其它瞬变电压事情。轿车级TVS系列以小封装供给优胜的电气功用,答应规划者晋级他们的电路维护,而勿须更改其现有规划包装,或在新电路布局中,供给更有力的维护计划。
图1 车辆体系遭到瞬态浪涌损害
沟通发电机/调压器拼装(实践电路全波整流)
图2 车辆电气体系中大部分的瞬变由沟通发电机形成
12V/24V体系中,负载改变引发的电压动摇要求高能瞬态电压按捺二极管。
轿车市场有两大首要标准,概述了瞬态浪涌的防护:日本、美国和世界市场的JASO和ISO7637-2(浪涌)测验。JASO A-1 论述了14V车辆体系的测验条件;JASO D-1论述了27V车辆的测验条件。 以下测验标准是世界和美国的测验标准,包含负载改变、开关瞬变和静电放电要挟。
世界标准ISO 7637:
• 适用于公路车辆— 经过传导和耦合进行电气搅扰。
美国国家标准:
• SAE(轿车工程师学会)J1113
• GM 9105、ES-F2af-1316-AA 福特 (伟世通)
关于ISO7637-2 脉冲的更多信息:
• 轿车电磁兼容瞬变要求
图3a 不同脉冲的浪涌波形及其巨细
轿车环境测验等级
表 1 各脉冲 ISO7637-2 的测验等级
• 各脉冲的四种功用等级
–不同 o/c 电压
–负极和正极
–脉冲持续时间 0.1–400ms
–单一脉冲和脉冲串
–瞬变电压按捺及其作业形式
图 3b 瞬态电压按捺二极管被用于各种轿车体系用作分流/瞬态浪涌维护器
如图3所示,瞬态电压按捺二极管TPSMA6L15A被置放于电子操控单元、传感器、安全气囊、操控器、电机等等之前的维护。沟通发电机向电子设备供电时,瞬态电压按捺二极管将避免不期望的瞬变,然后答应直流操作12-14V电压的电气体系。 轿车总线维护
现在最盛行的通讯总线标准是CAN和LIN母线。
CAN总线(操控区域网络)是一种轿车总线标准,旨在答应微操控器和设备在车辆内彼此通讯,而勿须主机。
CAN 总线是一种以信息为导向的协议,专门为轿车运用程序规划,但现在同样在其它区域运用,如航空航天、工业自动化和医疗设备。
盛行的高速CAN总线协议归于ISO11898-2,在严格环境下,该差异协议适用于高速(1.0Mbps)和中速(125Kbps)的运用程序。
ISO11898-2母线由CAN_H 和 CAN_L数据线以及一起接地信号组成。其有12V和24V体系,装备不同的总线电压。
表 2 高速 CAN 标准
LIN (本地连接网络)总线标准是串行网络协议,用于车辆元件之间的通讯。跟着车辆中技能和设备完成的增加,引发对廉价串行网络的需求,由于运用CAN母线完成轿车中各元件的通讯太贵重。欧洲轿车制造商开始运用不同串行通讯拓扑,导致兼容性问题。