根據(jù)圖9在測試平臺(tái)上進(jìn)行測量將產(chǎn)生以下曲線:

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圖10:瞬態(tài)抑制器側(cè)的電流和電壓。
上圖顯示了流經(jīng)反向電池保護(hù)電路的電流和瞬態(tài)抑制器上的電壓。其中值得注意的是電流脈沖持續(xù)時(shí)間。為了確保這種電流浪涌兼容STPS5H100,有必要與表1給出的IFSM(浪涌非重復(fù)性前向電流)進(jìn)行比較。這張表顯示STPS5H100能夠支持最大電流為75 ARMS、持續(xù)時(shí)間為10ms的正弦波信號(hào)。
這種17.2A、70ms指數(shù)式浪涌等效于17.2A、154ms的正弦波浪涌(參考AN316應(yīng)用筆記)。正弦波的變化符合i2t = 常數(shù)這個(gè)規(guī)律。而19A、154ms的浪涌在能量上等效于67A、10ms的正弦波。這樣,我們就可以將這個(gè)結(jié)果與75A、10ms的IFSM指標(biāo)進(jìn)行比較。因此我們可以看到STPS5H100能夠順利通過規(guī)定的脈沖5b測試。
如果我們看一下圖11所示的脈沖1,事情就不一樣了,因?yàn)樾ぬ鼗O管正在反向模式導(dǎo)通。

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圖11:脈沖1的應(yīng)用案例。
這個(gè)100V VRRM的二極管將激活成反向模式,因?yàn)樵谄?a target="_blank">端子上的電壓是-113.5V(由于電容電荷的原因等于Vsurge + Vbat)。
根據(jù)圖12(下面第一張圖)所示原理圖進(jìn)行Pspice仿真結(jié)果可以顯示SPTS5H100消耗的功率,如圖13所示(下面第二張圖)。

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圖12:脈沖1浪涌測試的Pspice模型。

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圖13:Pspice仿真結(jié)果。
從圖13可以看出,峰值功率是118W的三角形狀,持續(xù)時(shí)間約120μs。這種三角波等效于59W、持續(xù)時(shí)間為120μs的方形脈沖。
現(xiàn)在,為了確保這張圖符合STPS5H100特性,我們必須仔細(xì)查看圖14。

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圖14:歸一化的雪崩功率降級(jí)與脈沖持續(xù)時(shí)間關(guān)系。(STPS5H100數(shù)據(jù)手冊(cè)中的圖3)
這個(gè)降級(jí)曲線表明,STPS5H100能夠消耗的等效雪崩功率為0.035 * PARM = 252W。因此在這個(gè)例子中,STPS5H100符合ISO7637-2,可確保良好的反向電池保護(hù)功能。
本文小結(jié)
連接汽車電源軌的電子模塊可能會(huì)受到由于不良電池操作引起的極性反轉(zhuǎn)的影響。為了確保電路安全,模塊制造商經(jīng)常會(huì)增加一些反向電池保護(hù)器件如肖特基二極管,而不是雙極型二極管,因?yàn)樾ぬ鼗O管具有良好的方向傳導(dǎo)性能。模塊制造商傾向于選擇“高”擊穿電壓(150V)的肖特基管以便通過ISO7637-2脈沖1和脈沖3a測試及分別強(qiáng)加的-100V和-150V浪涌測試。因此方向傳導(dǎo)性能沒有最優(yōu)化,因?yàn)閾舸╇妷涸礁?,前向壓降就越大?/p>
盡管如此,還是可以使用更低擊穿電壓的肖特基二極管,比如100V的肖特基二極管。如上所述,由于具有更低的壓降、能夠在ISO7637-2負(fù)浪涌測試期間工作在雪崩模式,所以肖特基二極管在方向性傳導(dǎo)損耗方面會(huì)帶來一些好處。