车载电子常见异常分析及防护器件选择

新的车载导航娱乐和信息服务系统集成了 GPS、影音娱乐、蓝牙通讯等多种功能，配有 HDD、LCD 模块、智能读卡器、CD/DVD 驱动等多种电子模块。

这些电子模块和各种接口使 PND 面临诸多潜在危险，包括过电流、过电压以及会损坏敏感电子设备的 ESD、EMI，它们都有可能损坏电子线路。

因此，系统线路中的大多数模块和接口都必须要进行电路保护的设计。

常见的车载电子异常有：过压、ESD 和过流。

车载环境中存在多种瞬间过压，这些瞬间过压有可能对电 路造成永久的损坏。

随着汽车电子的发展， 车身中包含了各种各样的电子模块和单元。

因此， 在设计这些电路的过程当中，必须要保证所有的线路能够不被车载环境中的瞬间过压损坏。

车载环境中电源电路中的瞬间过压包括：负载突降(Load Dump)、跳变开始(Jump Start)以及 各种各样的电压噪声。

其中抛负载过压是车载环境中最严重的瞬间过压， 在 12V 车载系统中， 其瞬间过压可达 125V。

ESD 产生的瞬间高压能破坏敏感的 CMOS 器件及器件内部的连接，它在引发 IC 失效的事 件中排名第一，所占比例超过 60%。

静电来源于物体间的相对运动和电荷积累，积聚的电荷 通过一定的路径释放从而形成放电(ESD)。

ESD 进入设备电路侵害器件的方式有两种：耦合或 直接进入。

在后一种方式中，ESD 通过设备与外界相连的通道有：天线、按键、电源或各种 与外界相通的物理接口。

对于便携式电子设备来说，ESD 防护及器件选择一直是系统设计中的难题。

而对于汽车的恶劣使用环境，ESD 防护等级要求远远高于在普通家用/商用电子设备中的相应要求。

造成过流的原因主要有电压升高和负载异常。

在防护电压升高造成的过流时，需要过压 器件和过流器件的协同保护。

负载异常包括负载短路和负载异常增大；由此产生的过流有时伴随着过热故障， 在设计异常保护时应一并考虑。

那么车载电子中常见的电路保护器件有哪些？针对过压异常状况发生时，可以使用的器件有陶瓷气体放电管、TVS管、压敏电阻等。

针对ESD静电放电状况使用ESD静电保护二极管，以及还有针对过流过热等异常状况设置的自恢复保险丝PPTC等。

对于车用电子设备厂商来说， 好的保护方案既能提高产品的可靠性， 又能降低总体成本。

合理的硬件保护，能够保证设备不受异常侵害，从而提升产品品质，降低保修、维护成本。

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