轿车的操控器操控着各品种型的负载，包含阻性负载、容性负载和理性负载。例如，车灯在车身操控模块的负载中占有很大比重。不正确的规划和器材选型会对操控器形成失效，影响产品的质量。本文具体解说了灯泡在浪涌电流下的物理模型和仿真模型，从而给出了如安在规划中核算浪涌电流，并验证在此条件下器材的规划安全。
浪涌电流的发生和负载的品种和特性有关，和通断频率也有联系。特别是在有浪涌电流存在的负载状况，应和稳态电流一同测定浪涌电流值。图1显现了有代表性的负载品种与浪涌电流的联系。
图1：典型的负载品种与浪涌电流的联系。
从图1能够看出，当负载为灯泡时，浪涌电流约是稳态电流的10～15倍，本文要点评论轿车中的白炽灯。以轿车前大灯为例，一般是55W的额定功率。
图2：白炽灯的参数模型。
为确认白炽灯的参数模型中的R1、R2、C1的参数，下面把参数模型的数值逐个界说出来。
第一步，先核算出稳态下的R1：
稳态电流：
第二步，确认R2。在浪涌的初始状况，白炽灯的等效电路呈现出电容的特性，即在很时刻短的时刻抵达峰值电流后，又衰减成稳态电流。因而，还需求在电容的回路上串联一个电阻（R2）。
第三步，核算电容的值。白炽灯的等效电路上电容电流的衰减能够由下式给出：
（能够以为在10ms的时刻后电流达到了稳态电流值，此刻的浪涌电流现已下降到初始值的约63%）
图3给出了已完结参数界说的55W白炽灯泡的Pspice等效模型。
图3：白炽灯泡的Pspice等效模型（55W）。
为了验证参数界说的有效性，仿真的成果和实践的丈量值也适当共同（见图4）。需求留意的是，图3仅仅给出了冷态下单次浪涌电流下白炽灯的等效模型（55W）。
图4：55W白炽灯Pspice等效模型的仿真成果。
以上剖析了器材的物理特性和仿真，在工程实践中还需求经过器材选型来保证在浪涌电流下规划的安全。
1）核算浪涌电流下开关操控器材的温升（以BTS5020-2EKA为例）：
稳态电流：
浪涌电流为：
考虑到灯泡制作中参数的离散性，还要加上约10%的规划裕量，因而在挑选功率器材时要保证器材的Isc ＞ （1+10%）Iinrush。从BTS5020-2EKA的数据表中查出Isc = 50A。核算出的值为50.38A，由所以在极限的状况下超出鸿沟值，在最差状况下剖析时能够以为对规划没有影响。
2）验证在浪涌电流下的功率损耗
功率损耗：
（Rds（on） = 44mΩ，BTS5020-2EKA数据表给出）
在BTS5020-2EKA数据表中找到热阻和脉冲时刻的曲线图（见图5），找到10ms（0.01s）的那条2S2P（4层板）对应曲线，得到的ZthJA＝2℃/W。
图5：数据表中热阻和脉冲时刻的曲线图。
浪涌电流引起BTS5020-2EKA的温升：
ΔT = Ploss×ZthJA = 46×2 = 92（℃）
TJ = Tambient+ΔT = 25+92 = 117（℃）
TJ小于器材给出的最高结温要求（见图6）。
图6：数据表中结温规模要求。
经过以上的规划剖析和核算，能够以为BTS5020-2EKA满意在实践使用下浪涌电流的要求。
作者简介：
高杨
近20年在轿车电子TOP10公司经历，特别是在车载操控器范畴（多媒体、车身、驾驭辅佐及VCU）。曾任职博世轿车专家级工程师，超越10年在轿车零部件（博世和大陆轿车），5+年轿车半导体（德州仪器和英飞凌），历任多种资深（系统、规划、产品）工程师职务。丰厚的渠道开发（从0到1）及产品开发的工程经历和技能堆集。 Ford SYNC第一代的中心硬件工程师，界说和开发了德州仪器（TI）第一款智能高边驱动器（TPS1H100-Q1），填补了公司在轿车电子商场的技能道路和商场空白。 收拾和规范化了与规划开发的技能文件，能够直接用于辅导规划及融入公司的文件系统中，满意系统查看要求和进步公司的规划流程和办理水平。硬件规划流程办理的模板（45+篇），硬件规划评定和查看清单模板（50+篇）。 企业界训师认证（TTT） ，超越2500页轿车电子规划训练内容PPT，满意从入门、中级及高档轿车电子规划的训练要求，现在在4家企业界部施行过训练，收到了很好的反应。 现在取得13件轿车电子专利（截止2019年12月）。《EDN电子技能规划》轿车电子专栏作者
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