【经验】如何通过公式计算给出ISO7637-2和ISO16750-2 5a 5b过抛负载测试的TVS管参数选型

2020-02-24 Littelfuse

汽车过抛负载测试,ISO16750-2相比ISO7637-2更为严格,在抛负载测试时,新的标准(ISO16750-2)要求10分钟做10次测试,每两次间隔1分钟,而老的测试标准(ISO7637-2)仅需要做一次抛负载测试。

1、首先看下ISO16750-2 12V系统5a测试波形,Us=101V,R1=1Ω,td=400ms。

图1:ISO16750-2 12V系统5a测试波形及相关电性参数


2、针对12V电源系统,推荐选择Littelfuse(力特)TVSSLD8S24A,能否满足5a测试,可以通过如下的计算公式得到验证:

TVS导通后承受电流Ipp=【(Us+Ua)-Vbr】/(R1+Rd);

Vbr:TVS反向击穿电压;

Vc:TVS钳位电压;

Rd:TVS导通时电阻,Rd=(Vc-Vbr)/Ipp;

通过查询littelfuse(力特)TVS管SLD8S24A规格书,确认相关电性参数,参考如下图2所示。


图2:littelfuse(力特)TVS管SLD8S24A典型电性参数对照表


通过如上图示易知:

Littelfuse(力特)TVS管SLD8S24A各电性参数如下:

Rd:TVS导通时电阻,Rd=(Vc-Vbr)/Ipp=(38.9-26.7)/180A=0.07Ω

计算TVS导通后承受电流Ipp=【(Us+Ua)-Vbr】/(R1+Rd)=【(101+12)-Vbr】/(1Ω+0.07Ω)=(112V-26.7V)/1.07Ω=79.7A@400ms

计算TVS上流过的能量:W=1/2*I2T*Rd=1/2*(79.7)2*td*Rd=1/2*6352.09A*400ms*0.07Ω=88.9J(实际导通时间低于td=400ms)

计算TVS可承受最大能量,通过确认规格书8.3ms对应IFSM是1000A,参考如下图3所示。

图3:littelfuse(力特)TVS管SLD8S24A最大绝对额定参数


Littelfuse(力特)TVS管SLD8S24A可承受最大能量W tvs=IFSM2*t*Rf=(1000A)2*8.3ms*0.018Ω=149.4J。

Rf:TVS正向导通电阻,可以通过Vf/100A=1.8V/100A=0.018Ω,其中100A是规格书中定义的测试Vf时的电流。

 

通过对比易知:Littelfuse(力特)TVS管SLD8S24A可承受最大能量为149.4J>依照5a测试标准时流经的能量88.9J,即SLD8S24A可以满足5a测试标准。

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