根據(jù)雪崩性能選擇肖特基二極管

汽車(chē)電子模塊要求采取反向電池保護(hù)措施，以避免不良電池操作可能導(dǎo)致的損壞風(fēng)險(xiǎn)。肖特基二極管是這種應(yīng)用的首選器件，因?yàn)樗鼈兙哂泻艿偷那跋驂航敌阅堋?/p>本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/201610/309797.htm

雖然肖特基二極管能夠很好地滿(mǎn)足上述要求，但它們必須支持ISO7637-2脈沖，因此通常選用具有高擊穿電壓的產(chǎn)品以便通過(guò)負(fù)脈沖1和脈沖3a測(cè)試--但這無(wú)助于取得最好的前向壓降性能，因?yàn)樾ぬ鼗O管固有的折衷性能遵循這樣的規(guī)則：擊穿電壓越高，前向壓降就越大。

不過(guò)調(diào)和這兩種狀態(tài)是有可能的。事實(shí)上，肖特基二極管具有在反向狀態(tài)下消耗一些功率的能力--這涉及到PARM參數(shù)(重復(fù)性峰值雪崩功率)。舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)擊穿電壓為100V的肖特基二極管一方面支持ISO7637-2標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的負(fù)脈沖1和脈沖3a，另一方面由于具有非常低的壓降因此可以提供非常好的前向工作性能。

本文討論了如何選擇汽車(chē)應(yīng)用中的最佳肖特基二極管，才能既保留低前向壓降性能又能通過(guò)ISO7637-2脈沖測(cè)試。

技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

ISO16750標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為汽車(chē)電源軌可能會(huì)發(fā)生某種變化。由于錯(cuò)誤維護(hù)造成的反向電池連接被描述為大風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)，電子模塊供應(yīng)商知道應(yīng)該采取一定的措施來(lái)處理這個(gè)問(wèn)題。因此他們?cè)黾恿艘粋€(gè)電池反向保護(hù)器件來(lái)保護(hù)他們的電子模塊。

一般來(lái)說(shuō)反向電池保護(hù)解決方案是由增加一個(gè)串聯(lián)二極管組成的，當(dāng)電池反向連接時(shí)這個(gè)二極管可以阻止反向電流流動(dòng)。

圖1：將肖特基二極管用于反向電池保護(hù)的有源汽車(chē)模塊的典型原理圖。

這種解決方案的缺點(diǎn)之一是，二極管上會(huì)產(chǎn)生一定的壓降，因此會(huì)消耗一定的功率?；谶@個(gè)原因，肖特基二極管成為首選產(chǎn)品，因?yàn)樗那跋驂航狄∮趥鹘y(tǒng)的雙極二極管。

惡劣環(huán)境應(yīng)用

汽車(chē)電子模塊必須通過(guò)ISO7637-2中規(guī)定的數(shù)個(gè)正脈沖和負(fù)脈沖測(cè)試。

其中最嚴(yán)格的一些脈沖有：

脈沖1：“由于電源從感性負(fù)載斷開(kāi)而產(chǎn)生的瞬時(shí)脈沖”

圖2：ISO7637-2脈沖1。

脈沖2a：“由于線(xiàn)束電感致使與被測(cè)設(shè)備(DUT)并聯(lián)的設(shè)備中的電流突然中斷引起的瞬時(shí)脈沖

圖3：ISO7637-2脈沖2a。

脈沖2b：“在點(diǎn)火回路切斷后用作發(fā)電機(jī)的直流電機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)脈沖”

圖4：ISO7637-2脈沖2b。

脈沖3a：“開(kāi)關(guān)過(guò)程導(dǎo)致的瞬時(shí)脈沖(負(fù)脈沖)”

圖5：ISO7637-2脈沖3a。

脈沖3b：“開(kāi)關(guān)過(guò)程產(chǎn)生的瞬時(shí)脈沖” (正脈沖)

圖6：ISO7637-2脈沖3b。

脈沖4：“由于給內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)電機(jī)加電導(dǎo)致的電壓下降”。

圖7：ISO7637-2脈沖4。

脈沖5b：交流發(fā)電機(jī)正在產(chǎn)生充電電流、放過(guò)電的電池卻被斷開(kāi)時(shí)發(fā)生的拋負(fù)載(load-dump)瞬時(shí)脈沖，前提是交流發(fā)電機(jī)具有自動(dòng)保護(hù)功能

圖8：ISO7637-2脈沖5b“鉗位的拋負(fù)載”。

事實(shí)上，最嚴(yán)格的正脈沖是脈沖5b，尖峰電壓一般是+36V，持續(xù)時(shí)間是300ms，串聯(lián)電阻是0.5Ω。最嚴(yán)格的負(fù)脈沖是脈沖1，它的峰值能達(dá)到-100V，持續(xù)時(shí)間為2ms，瞬時(shí)峰值電流為10A。

脈沖3a的指標(biāo)是-150V、50Ω串聯(lián)電阻和100ns的持續(xù)時(shí)間，其能量要比脈沖1小得多--意味著如果肖特基二極管指標(biāo)符合脈沖1要求，那么脈沖3a一點(diǎn)問(wèn)題也沒(méi)有。