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在车用 12 V 电源系统中，电子控制单元（ECU）、DC/DC 转换器、LED 驱动器、马达控制模块、空调系统及信息娱乐系统等电子设备均共用同一条电源总线。负载切换、继电器动作及其他瞬态过电压事件都可能对车用电子设备造成影响，其中以抛负载（Load Dump）最具挑战性。
什么是抛负载 (Load Dump) ?
当交流发电机正在为蓄电池充电时，若蓄电池因端子松动、连接器腐蚀或维修操作等原因突然断开，原本由蓄电池吸收的发电机输出能量将直接施加于车用电源总线，形成高峰值、长持续时间的过电压脉冲，将对车用电子系统造成严重威胁。
ISO 16750-2 标准中的抛负载测试规范
ISO 16750-2是针对道路车辆电气与电子设备所制定的电气环境测试标准，主要用于评估车用电子元件及模块在实际车辆电源环境中，面对供电变动、瞬态过电压及各类电气干扰时的耐受能力。其中，抛负载测试为重要的电源线过电压测试项目之一，用以模拟发电机充电期间电池突然断开时所产生的瞬态过电压事件。透过ISO 16750-2所定义的抛负载测试条件，可验证前端保护元件是否具备足够的过电压保护能力，包括电压箝位与能量吸收能力，以保护后级电子模块不受抛负载过电压冲击，并提升整体系统可靠性。
抛负载波形通常呈现电压快速上升至高峰值后，缓慢衰减的单向正向突波特性，其持续时间可达数十至数百毫秒。相较于ESD或EFT等奈秒级或微秒级的瞬态干扰，抛负载具有更长的脉冲持续时间与更高的能量，因此对保护元件的能量吸收能力及热承受能力有更严格的要求。
ISO 16750-2根据车辆系统是否采用集中式抛负载抑制机制，将抛负载测试分为Test A（对应旧版ISO 7637 Pulse 5a）及 Test B（对应旧版ISO 7637 Pulse 5b）两种测试情境。
| 项目 | Test A | Test B |
|---|---|---|
| 系统情境 | 未具备集中式抛负载抑制机制 | 具备集中式抛负载抑制机制 |
| 波形特性 | 峰值电压较高，能量冲击较严苛 | 经系统抑制后，峰值电压较低 |
| 波形示意 |  |  |
ISO 16750-2 Load Dump 测试条件
| 项目 | 12 V 系统 | 24 V 系统 | 参数说明 |
|---|---|---|---|
| Us (V) | 79 ≤ Us ≤ 101 | 151 ≤ Us ≤ 202 | 抛负载测试峰值电压 |
| Us* (V) | 35 | 65 | 经集中式抑制后的电压 |
| UA (V) | 14 | 28 | 系统供电电压 |
| Ri(Ω) | 0.5 ≤ Ri ≤ 4 | 1 ≤ Ri ≤ 8 | 测试产生器内阻 |
| td (ms) | 40 ≤ td ≤ 400 | 100 ≤ td ≤ 350 | 脉冲持续时间 |
| tr (ms) | 10 (+0/-5) | 10 (+0/-5) | 波形或脉冲相关时间参数 |
| 脉冲测试次数 | 10 次（每次间隔 1 分钟） | 10 次（每次间隔 1 分钟） | 波形测试次数及间隔间 |
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为什么选择贴片型压敏电阻？
车用抛负载保护元件除了需要具备快速箝位能力外，更必须能承受长脉冲、高能量的瞬态过电压。贴片型压敏电阻具备非线性电压‒电流特性，可在正常工作电压下维持高阻抗，当抛负载或其他瞬态过电压发生时能快速导通，有效吸收瞬态能量并抑制过电压，因此广泛应用于车用电源线前端保护。
12 V车用电源线抛负载保护用贴片型压敏电阻
兴勤的贴片型压敏电阻TVM6C160K453RV尺寸為EIA 2220，专为 12V 车用电源线保护设计，可有效降低抛负载（Load Dump）、搭电启动（Jump Start）及其他瞬态过电压事件对电子控制单元(ECU)、电池管理系统(BMS)、车用电源模块及低压控制系统的影响，提升整体系统可靠性。
防护性能
TVM6C160K453RV压敏电阻具备50J抛负载能量承受能力，可承受10次ISO 16750-2抛负载测试脉冲，适用于车用电源环境中长脉冲、高能量的过电压防护。相较于其他类型的保护元件，TVM6C160K453RV可在有限的PCB空间内提供更高的能量吸收能力，协助设计人员兼顾系统小型化设计与过电压保护能力。
此外，TVM6C160K453RV压敏电阻在搭电启动（Jump Start）测试条件下可承受24.5V电压长达5分钟。这使其在最大连续工作电压16Vdc的性能之外，提供额外的耐压能力，能应对外部辅助启动、电瓶异常或其他异常供电情况下造成的短时高电压。此产品同时具备5000A的突波电流承受能力，以及40V@10A的最大箝位电压，可快速限制瞬态过电压。
上述保护能力可有效提升车用电源系统对瞬态过电压的防护，降低后级IC、DC/DC转换器、微控制器（MCU）及传感器模块受损的风险。
产品特点
符合 AEC-Q200 压力测试评定对可靠性的要求
EIA 2220封装，适用于自动化SMT制程，节省电路板空间。
50J 抛负载能量承受能力，适用于车用高能量抛负载保护
可承受 24.5V / 5 min 搭电启动 (Jump Start) 测试条件
5000 A突波电流承受能力，可有效降低高能量突波对后级敏感器件的冲击
双向保护特性，可同时抑制正向与反向瞬态过电压，简化电路设计
工作温度范围 −55°C 至 +125°C，满足严苛车用环境需求
符合 RoHS 与 Halogen-Free (HF）要求
| Part Number | Package | Varistor Voltage V1mA (V) | Continuous DC Voltage VDC (V) | Clamping Voltage (V@10A) | Jump Start Voltage (V / 5min) | Load Dump Energy (Joule) | Surge Current (8/20µs) (A) | Operating Temperature (°C) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TVM6C160K453RV | 2220 | 24 ±10% | 16 | 40 | 24.5 | 50 | 5000 | -55 to +125 |
典型应用 Recommended Applications
车用照明系统（LED 驱动器）
电子控制单元（ECU）与车身控制模块（BCM）
直流／直流转换器（DC/DC 转换器）
马达控制模块
暖通空调控制系统
传感器与控制模块
面对车用电源系统中的抛负载、搭电启动及其他瞬态过电压事件，保护元件除了需要具备快速箝位能力，更必须具备足够的能量吸收能力，以符合 ISO 16750-2 抛负载测试要求，提升整体系统可靠性。
兴勤贴片型压敏电阻具备优异的能量吸收能力、过电压箝位能力及符合车规级可靠性的设计，可协助设计人员打造安全且可靠的车用电源保护方案。如需产品选型建议、样品或更多技术信息，欢迎与我们联系。
