汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一個(gè)重大挑戰(zhàn)是保護(hù)電子部件——如控制單元、傳感器和娛樂系統(tǒng)——不受出現(xiàn)在電力在線的具有破壞性的反向電壓、電壓瞬變、靜電放電（ESD）及噪聲的干擾。整流器是用于汽車電子電力線保護(hù)的理想解決方案，對這些應(yīng)用有若干重要參數(shù)需要考慮，包括正向電流、重復(fù)反向電壓、正向浪涌電流和熔融速度。
汽車電子設(shè)備測試條件和應(yīng)用中的參數(shù)
用于極性保護(hù)的基本電路如圖1所示。電路（A）只提供極性保護(hù)，而電路（B）除了提供極性保護(hù)以外還提供負(fù)載突降抑制。
下文內(nèi)容是對在為汽車應(yīng)用選擇電力線極性保護(hù)二極管時(shí)需要考慮的主要參數(shù)的定義。
最大重復(fù)反向電壓（VRRM）
最大重復(fù)反向電壓是二極管在反向偏壓模式中能夠承受的最大電壓。在反向偏壓模式中，流過二極管的漏電流會(huì)在二極管結(jié)中產(chǎn)生熱量并導(dǎo)致熱失控。模擬該條件的測試包括美國的ISO-7637-2 pulse 1和3a以及日本的JASO D001-94標(biāo)準(zhǔn)type B和E.Each，這些測試的峰電壓如下表所示。
按照上面的測試條件，用于電力線保護(hù)的二極管的VRRM對12V電力線應(yīng)當(dāng)為300 V - 400V，對24V電力線應(yīng)當(dāng)為600V.
正向電流（IF（AV））
產(chǎn)品介紹中規(guī)定的正向電流通常是指在封裝的熱限條件下，二極管在正向偏壓狀態(tài)中能夠承受的最大平均正向電流。此參數(shù)與工作中電路的電流消耗有關(guān)。
正向電流能力會(huì)隨二極管的結(jié)溫而變化，如圖2所示。其他相關(guān)參數(shù)包括熱阻（以RqJC、RqJA、RqJL和RqJM等符號表示）。
正向浪涌電流（IFSM）
產(chǎn)品介紹中規(guī)定的正向浪涌電流是指二極管在規(guī)定時(shí)間和脈沖條件范圍內(nèi)在正向偏壓狀態(tài)中能夠承受的最大峰電流。此額定值受二極管熱容量的限制。
正向浪涌電流規(guī)格與兩個(gè)主要操作有關(guān)，ISO-16750-2和JASO D001-94汽車標(biāo)準(zhǔn)包含模擬這兩個(gè)操作的測試。第一個(gè)操作是保護(hù)電路不受負(fù)載突降條件期間發(fā)生的高電流的干擾。模擬第二個(gè)操作的測試是ISO-7637-2 Pulse 2a和3b，這兩個(gè)測試分別由50 ms和100 ms脈沖寬度與2Ω和50Ω線路阻抗組成。與負(fù)載突降測試條件下的正向浪涌電流相比，這是一個(gè)相對較小的能量值。
負(fù)載突降抑制的模擬測試包括ISO-16750-2測試A和B、JASO標(biāo)準(zhǔn)type A和D等其他測試。
在此情形中，高浪涌電流流過極性保護(hù)二極管，而且要求足夠高的正向浪涌能力來避免故障發(fā)生。可以使用下面的公式來估計(jì)負(fù)載突降抑制測試中的浪涌電流值：
Ipeak = （ Vpeak– VFd - Vclamping） / （Ri + Rzd）
Vpeak：浪涌電壓Vclamping：箝位電壓VFd：極性保護(hù)二極管的正向壓降Ri：線路阻抗Rzd：箝位組件的電阻
靜電放電（ESD）
靜電放電會(huì)影響車載電子模塊的工作穩(wěn)定性和使用壽命期間的可靠性。
ISO-10605和JASO標(biāo)準(zhǔn)5.8規(guī)定了針對該參數(shù)的測試條件。
非重復(fù)雪崩能量（EAS）
二極管的非重復(fù)雪崩能量是指二極管為了防止電路受到來自電機(jī)和螺線管的感應(yīng)瞬態(tài)反沖電壓或者感應(yīng)高反向電壓的沖擊，在偏壓狀態(tài)中能夠吸收的最大能量。目前還沒有針對該參數(shù)的汽車標(biāo)準(zhǔn)。
針對汽車電子系統(tǒng)和部件的溫度條件
JASO根據(jù)汽車電子系統(tǒng)和部件的位置（如行李箱、發(fā)動(dòng)機(jī)和其他地方）將其工作溫度范圍規(guī)定為– 40oC至+ 100oC.
在設(shè)計(jì)用于汽車的電子單元時(shí)，要考慮保護(hù)電子單元不受來自感應(yīng)單元的穿透或感應(yīng)瞬態(tài)能量以及反向電連接的沖擊。瞬態(tài)能量是由火花塞和驅(qū)動(dòng)雨刷、制動(dòng)器、門鎖和其他部件的電機(jī)產(chǎn)生的。另外還要考慮來自人和汽車內(nèi)飾的靜電放電。 |
