不同车用电力系统的CAN TVS Solutions选用方针

在当代的汽车及各类交通工具中，电气系统的应用变得愈加普遍，这一现象随着科技的迅速发展而愈加明显。为了提升车用系统的安全性与可靠性，在系统设计时就需评估电源管理与子系统保护设计，以防止在子系统的信号端遭遇大能量瞬态事件造成系统的损坏，本文主要介绍如何根据 ISO16750车用规格在不同车用电力系统需要根据其特性来选择适合的静电保护元件，以确保子系统的稳定性和可靠性。后续将探讨12V和24V电压系统在子系统的静电保护方面的需求，并提出相应的元件选择建议。

静电放电的潜在危害

静电放电（ESD）是指静电在积累到一定程度后，通过导体或介质释放的电能，这种现象在我们的日常生活中其实相当常见，特别是在干燥的环境中，静电的产生和释放更加频繁。对于汽车而言，静电放电可能会对车辆内部的电子元件造成不可逆的损害，从而导致系统故障，甚至可能引发严重的安全隐患。例如，静电放电对汽车的电子控制单元（ECU）而言，可能会导致数据丢失、系统重启或无法正常运行，这些问题都会对车辆的安全性和性能造成直接影响。

12V& 24V不同车用电力系统的静电保护需求

12V & 24V电压系统是当前大多数汽车和货车所采用的标准电压系统。不同于消费性电子，由于车用系统需考量电瓶的特性和车用法规的要求，对于12V车用系统，需选用27V的ESD防护元件，24V车用系统，需选用36V的ESD防护元件，主要原因包含下列几点状况：

1. 工作电压（Working Voltage）

选择保护元件的（VRWM）需留意是否能在ISO16750的测试电压范围之上（例如12V系统选择保护元件VRWM ≥ 27V，24V系统选保护元件VRWM ≥ 36V）。

2. 极性（Uni/Bi-directional）

双向TVS（Bi-directional）适合应用在双向信号上，同时能避免元件打反，造成信号异常状况发生。

单向TVS（Uni-directional）适用于单向信号源，对于负压的能量能更快速的宣泄。

在车用产品除了系统电压的差异，仍需留意车用法规的测试规范，由于在CAN信号是5V信号位准，若采用消费性电子产品选择保护元件，往往会在CAN信号上选择5V的保护元件，但实际上需关注车用法规ISO16750的测试规格，在ISO16750 Reversed voltage在搭电过程中有可能会将电源误触在CAN信号线上，因此CAN信号上需选用双向TVS（Bi-directional），建议料号为AZ9427-02S & AZ9436-02S。

ISO-16750-2 : 2023法规中要求测试规格

ISO16750-2 : 2023	12V	24V	T-duration
4.3.1.2 Overvoltage-Jump start	26	-	60±6 s
4.7 Reversed voltage	-14	-26	60 s
4.10 Short Circuit protection	16	32	60 s ±10 %

表一：在ISO-16750-2 : 2023所定义12V & 24V的车用系统，要求不同电压系统的测试规格

ISO-16750-2 : 2023 Overvoltage-Jump start 须留意在测试过程中，在搭电的过程中有可能会误触至CAN信号线上，在选择保护元件时，也须评估此条件。

ISO-16750-2:2023 Reversed voltage主要是测试一个反向的电压注入，在搭电的过程中也可能会误触至CAN信号线上，在选择保护元件时，要留意双向Bi-directional的特性，若此时选择了单向的防护元件配置在CAN信号中，可能会引起单向的保护元件被Reversed voltage测试项目烧毁的状况发生。

ISO-16750-2 : 2023 Short Circuit protection 是将能量直接注入CAN信号上，须留意信号上的保护元件是否能符合此测试规格。

适用于12V & 24V车用系统CAN信号上的防护元件

No:	AZ9427-02S	AZ9436-02S
VRWM	27V	36V
ESD Clamping voltage	37V @ 16A	50V @ 16A
Bi-directional	YES	YES
AEC-Q101	YES	YES
SYSTEM	12V	24V

表二：针对不同车用系统推荐的ESD防护元件

选型建议

若车用系统电压12V，推荐AZ9427-02S。

若车用系统电压24V，推荐AZ9436-02S。

结语

静电放电是一个不容忽视的问题，尤其是在当今电气系统日益复杂的背景下。针对不同电压系统的需求，选择合适的静电保护元件显得尤为重要。无论是12V系统还是24V系统，目前的燃油车以及电动车都增加了更多的电子模块，为了确保整个系统的稳定性和可靠性，需要根据实际情况选择合适的ESD防护元件。随着科技的不断进步，晶焱科技股份有限公司持续地研发更好ESD防护元件的产品，未来将出现更多高效的ESD解决方案，帮助我们更好地应对静电放电所带来的各种挑战。

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