新能源汽車直流電源接口防浪涌保護(hù)方案

本文聚焦于新能源汽車DC24V電源口浪涌測試中DC/DC(或LDO)燒毀問題，探討已放置大功率TVS仍發(fā)生損壞的原因，包括TVS選型不當(dāng)、浪涌峰值功率超出承受范圍、寄生電感和電容影響及電路布局不合理等，并提出上海雷卯低鉗位電壓TVS解決方案。

上海雷卯EMC小哥經(jīng)常接到客戶：“ 我們新能源汽車DC24V電源口浪涌測試， DC/DC(或者LDO)燒了，但我在前面放了一顆大功率的TVS，為啥還會(huì)壞，請(qǐng)您幫分析下是什么原因 ？推薦一顆合適的防護(hù)器件”。這類問題常常困擾客戶。

2.已放置大功率TVS為什么DC/DC（LDO）還是會(huì)燒壞

一般直流電源入口是先防護(hù)再濾波，工程師都會(huì)在電源入口采用的方案是：

保險(xiǎn)絲+防反接二極管+TVS+濾波+電源IC電壓變換，

一顆大功率TVS(根據(jù)產(chǎn)品測試等級(jí)放置）做浪涌防護(hù)。

上面這一問題EMC小哥分析原因有如下幾種：

1）TVS 選型VC太高：盡管是大功率 TVS，但如果其鉗位電壓（Vc)）過高，對(duì)后端電路的保護(hù)效果相對(duì)較差，無法有效保護(hù) DC/DC（LDO）。比如新能源汽車常用的電路，VIN 為24V輸入電壓，DC/DC 模塊 VIN 輸入電壓范圍在 24-36V，最高電壓36V， TVS 使用SMDJ26CA, 鉗位電壓在42.1V。這樣超出了DC/DC輸入電壓范圍，造成燒壞。如果改用下表5LM26CA，它的鉗位電壓30.3V, 滿足后端DC/DC 輸入范圍要求。

2）浪涌峰值功率大，超出了TVS 功率承受能力。比如上面電路 24V 要過4KV ，用SMDJ26CA 功率太低過不了，只有3KW。如果選用5LM26CA可以輕松通過4KV, 5LM26CA 功率為5KW。

3）寄生電感和電容的影響：在實(shí)際電路中，存在寄生電感和電容，這可能造成 TVS 響應(yīng)延遲，無法及時(shí)對(duì)過電壓進(jìn)行鉗位，從而使 DC/DC（LDO）受到損害。

4）電路布局不合理：比如 TVS 與被保護(hù)器件之間的走線過長，或者沒有良好的接地和電源布線，都可能削弱 TVS 的保護(hù)效果。

3.上海雷卯低鉗位電壓（VC）TVS型號(hào)推薦

正因大量客戶需求的強(qiáng)烈呼聲，上海雷卯出于想幫客戶解決問題發(fā)心，開發(fā)一系列低VC新品大功率TVS，主要型號(hào)包括：

600W的SMB封裝26V 6LM26CA,33V, 6LM33CA；

3KW的包括SMC封裝26V,3LM26CA，33V, 3LM33CA。

5KW的包括SMC封裝 26V,5LM26CA，33V, 5LM33CA。

以上幾款用于產(chǎn)品DC 12V,24V 電源浪涌防護(hù)。

這幾個(gè)電壓是客戶需求量最多的，所以首先做開發(fā)。其它電壓如果有需求也會(huì)持續(xù)開發(fā)，請(qǐng)持續(xù)關(guān)注上海雷卯公眾號(hào)。

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上表中我們?nèi)⊥β实?KW的3LM26CA，SMDJ26CA做比較，3LM26CA的Vc是28.10V, SMDJ26CA的Vc 是42.1V，低了十幾V。