汽车电子EMC设计之电源篇之一---ISO7637介绍
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发布时间：2024-10-07 01:48
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时间：2024-10-08 13:36
国际标准ISO7637针对道路车辆及其挂车内通过传导和耦合引起的电干扰，制定了沿电源线的电瞬态传导及测试方法，特别适用于12V或24V的电气系统车辆。ISO7637标准针对汽车电子设备在电源上的抗扰度要求，规定了五种测试脉冲，分别模拟各种常见情况下的干扰现象。
脉冲1模拟并联感性负载断电时的瞬态干扰，如关闭灯光或电喇叭。脉冲2a模拟正常工作时并联负载突然断开产生的瞬变干扰，属于速度较快且能量较小的正脉冲干扰。脉冲2b则模拟点火切断瞬间，直流电动机转变为发电机工作时产生的瞬变现象，为低速高能量脉冲干扰。脉冲3a/3b模拟各种开关操作过程中的干扰，是一系列高速低能量的小脉冲群。脉冲4模拟大电流负载启动时造成的电压跌落现象。脉冲5模拟抛负载引起的高能量脉冲干扰。
在ISO7637-2中，测试设备的评判标准分为A、B、C、D、E五个等级，从系统执行预先设计功能的能力及恢复能力进行分级。针对不同的车载电子设备，汽车厂商对测试设备的抗扰性能力要求各不相同。车载DVD、收音系统等至少需要达到C级，自动驾驶、车身控制、报警设备等则要求为A级，一般而言至少都是C级或以上。
除了对干扰源的消除，提升电源系统的抗干扰能力至关重要。常用的方法包括使用吸收法进行尖峰滤除，采用热敏电阻、TVS管等器件。针对电源跌落干扰，增加电源滤波电容是常见的解决方案。在设计中，还需要根据成本和性能指标要求，尽量选择宽压输入范围的电源芯片。
针对ISO7637对汽车电子设备电源抗扰度的要求，提供了一个合理的12V电源系统设计方案。该系统包括防反接保护、浪涌保护、共模扼流、π型滤波和DC/DC处理五个部分。防反接保护使用普通二极管实现，浪涌保护则通过TVS管有效抑制脉冲干扰。TVS管具体选型需要综合考虑可承受的反向电压Vrwm、反向崩溃电压Vbr、抑制电压Vc等参数。共模扼流圈能有效抑制高频共模噪声，提高电源电路的抗电磁干扰能力。π型滤波电路进一步净化电源，DC/DC转换器则根据实际应用完成各类电源转换。
在面对ISO7637对脉冲5这类浪涌脉冲的抑制时，设计的重点在于确定系统的最大输入电压，确保TVS管能在脉冲5的浪涌冲击下将电压钳制在系统最大耐压值以下。TVS管的选型需要综合考虑可承受的反向电压、反向崩溃电压和抑制电压，同时确保其额定最大功率大于干扰功率，以防止损坏。此外，还需考虑器件的过压工作时间，选择合适的TVS管。
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