4.高壓直流側(cè)過電流保護：有助于消除由于 OCB 或電池組中的故障或交通事故等外部事件造成的短路危險。
 
5.高壓直流側(cè)過電壓保護：可以清除由開關(guān)（熱插拔）或其他汽車其他引起的過電壓瞬變。
 
6.CAN 總線-ESD 和瞬變保護。OBC 通過 CAN 總線與BMS 等其他系統(tǒng)進行通信。在密集封裝的環(huán)境下，CAN 線路經(jīng)常會受到 ESD（例如在裝配和維護過程中）的過電壓應力和由其他汽車系統(tǒng)通過感應耦合或傳導耦合引起的瞬變的影響。

ISO 10605 和靜電放電（ESD）保護
該國際標準是針對道路車輛的，它規(guī)定了評估電子模塊的各種 ESD 測試方法。這些模塊包括信息娛樂和互連解決方案、GPS 接收器到電池和充電系統(tǒng)的控制模塊等等。以上每一個例子中的共同點是都需要連接，因為它們將與系統(tǒng)處理器通信并受其控制。通常情況下，控制總線是 CAN 或 LIN 總線，而市場已經(jīng)開始探索速度更快的總線，包括以太網(wǎng)和對汽車更為專用的 BroadR Reach。在可靠性方面，這些數(shù)據(jù)總線雖然提供了通信路徑，同時也成為 ESD 等電氣瞬變的侵入途徑。
 
在消費電子和工業(yè)市場中，最常引用的 ESD 標準是 IEC 61000-4-2。它為行業(yè)提供了應該使用的ESD瞬變波形的指導準則，以及測試方法。關(guān)鍵是要在已完成的產(chǎn)品和系統(tǒng)（成品）上進行測試。這意味著智能手機、平板電腦或筆記本電腦應是完全組裝好的，并且可以在所有電源輸入和數(shù)據(jù)端口插上相應的電纜。然后在系統(tǒng)的機箱、連接器和電纜上完成 ESD 測試。在汽車市場中，這類似于使用 ESD “槍”將完全組裝的車輛的各個表面周圍全部掃一遍。
 
但是，情況不止于此。為了確保最高的可靠性，ISO 10605 規(guī)定，每個系統(tǒng)必須在車輛中安裝之前以單獨和完整的形式進行測試。簡而言之，確保整個車輛的 ESD 保護可靠性的最佳方法是首先確保每個構(gòu)件（電氣/電子子系統(tǒng)）能夠承受反復的 ESD 瞬變。這樣做是為了確保模塊能夠應對由裝配過程、維修技術(shù)人員或車輛乘員引起的電氣干擾。
 
在完全組裝的車輛中，在駕駛員、乘員、組裝人員和維修技術(shù)人員將與車輛接觸到的部位也要進行測試。通過增加這些模塊級測試要求，ISO 10605 將 IEC 61000-4-2 標準提升到一個新的水平。此外，它要求制造商以比 IEC 標準更高的電壓和電流水平來測試電子模塊，以反映汽車的更嚴苛和惡劣的電氣環(huán)境。這意味著車輛中每一層電子設(shè)備都需要最堅固的電路保護，以抵御汽車常見的惡劣的 ESD 瞬變。
 
AEC-Q101 – 元件級質(zhì)量標準
對可靠性和質(zhì)量的需求在車輛和模塊級上不會止步。這種需求也延伸至元件級。為了符合應用的要求，AEC-Q101 規(guī)定了在這些應用中使用的分立半導體解決方案的質(zhì)量要求。專門針對電路 ESD 保護的分立和陣列解決方案也必須符合 AEC-Q101 標準的要求。
 
該標準描述了一系列確保汽車環(huán)境中基于半導體的元件的長期可靠性的合格性測試。對于采用 TVS 二極管或 TVS 二極管陣列等 ESD 保護器件的汽車制造商，這些器件需符合 AEC-Q101 標準的要求。
 
ISO 10605 標準關(guān)注的是電氣危害，而 AEC-Q101 是一份環(huán)境標準。對于被認為符合 AEC-Q101 標準的元件，它們必須能夠承受以熱沖擊和溫度循環(huán)、高濕度和極端溫度為特征的惡劣的汽車環(huán)境。因此，該標準確保了在汽車中安裝之后，元件不會因為任何本質(zhì)缺陷而發(fā)生故障。
 
AEC-Q200 – 元件級質(zhì)量標準
正如半導體器件需要滿足汽車應用中最低的質(zhì)量要求，無源器件也需要達到類似的質(zhì)量標準要求。在這種情況下，ESD 解決方案有多層壓敏電阻和基于聚合物的 ESD 器件。這些技術(shù)的應用包括針對低速電路（如CAN 和 LIN）的 MLV，和針對高速電路（如以太網(wǎng)和 BroadR Reach）的高分子聚合物 ESD 器件。
 
傳動系電路需要保護
汽車中的每個電路都容易受到浪涌和瞬變的損害。無論元件或電路的所在位置在哪，都會受到惡劣條件和溫度的影響。以下列出了一些需要保護的最常見的汽車電路：
 
·傳統(tǒng)通信總線 - 控制局域網(wǎng)（CAN）和本地互連網(wǎng)（LIN）：它們是最流行的的通信總線標準，覆蓋汽車中 50% 至 75% 的電路。它們已有多年的應用歷史，因其可靠性而廣受歡迎。
 
oCAN 總線允許微控制器和器件在車內(nèi)進行通信，無需使用主機。它是專為汽車應用設(shè)計的基于消息的協(xié)議。CAN 系統(tǒng)能夠處理從動力轉(zhuǎn)向到發(fā)動機微控制器和變速器之間等一切通信。
 
oLIN 總線是一種經(jīng)濟有效的串行網(wǎng)絡協(xié)議，用于車內(nèi)組件之間的通信。它通常用于處理簡單的電機功能，如電動座椅和切換巡航控制等。
 
o由于在汽車中幾乎無處不在，這些總線在模塊安裝期間以及車輛的運行和維護期間都將會受到 ESD 的影響。它們很容易暴露于可能導致 CAN 或 LIN 收發(fā)器故障的瞬變。
 
下圖所示的是 CAN 和 LIN 總線的典型 ESD 保護方案。由于 CAN 總線是雙通道電路，最常見的解決方案是采用一個雙通道二極管陣列。LIN 總線為單通道，因此它的 ESD 解決方案采用的是分立 ESD 二極管或多層壓敏電阻。


高速數(shù)字總線 - 以太網(wǎng)，BroadR Reach 端口：以太網(wǎng)歷來被用于在路由器、交換機和訪問硬件之間提供連接的遠程通信系統(tǒng)。它是一種久經(jīng)驗證的非常可靠的解決方案。近年來，一直有提高 CAN 和 LIN 等現(xiàn)有總線的速度的需求。以太網(wǎng)最初是用于 1Mbps 版本；這顯著提升了 CAN 總線的性能，目前大約達到了 100Mbps。同樣，汽車專用的 BroadR Reach 旨在提供 100Mbps 的處理能力，且可能會因其更為簡單的雙線配置而被選擇使用。而以太網(wǎng)需要使用四線。
 
·更多的控制器模塊的增加以及對簡化車輛中的通信網(wǎng)絡（也可以減少電纜的數(shù)量，從而降低總重量）的希望推動了對更大帶寬的需求。無論選擇哪種通信方案，雙通道和四通道低電容 ESD 陣列都可以用來提供所需的保護。
 
作為電氣瞬變來源的交流發(fā)電機
現(xiàn)代汽車設(shè)計需要大量的電能。許多電子應用（信息娛樂、導航、ADAS、電源控制等）都與電池連接，并最終連接至交流發(fā)電機。交流發(fā)電機需要將角動量轉(zhuǎn)換為電能，但它也是電氣瞬變的來源 - 其中最不利的是負載突降。當交流發(fā)電機正在發(fā)電且其他電氣和電子負載保持連接至電池電路的同時，正在充電的電池被斷開時，就會發(fā)生這種情況。如果不加以處理，電尖峰脈沖和瞬變將在整個電源電路中傳播，從而導致有源電子元件和傳感器中的電應力過大。這種過應力會導致汽車電子系統(tǒng)中的元器件部分或永久性損壞。因此，諸如負載突降等瞬變會威脅到車輛的安全性和可靠性。
 
ISO 7637-2 和 ISO 16750-2：電源電路上的電壓瞬變:
在歷史上，ISO 7673 被用作在汽車的電源電路上發(fā)現(xiàn)的電壓瞬變的參考文獻。它們的定義非常明確：是由電動負載的各種切換（電機和電感負載）和意外斷開所造成的。這三種脈沖有相似性：
 
·脈沖 1：表示電感負載（例如電機）與電源意外斷開連接，存儲的電荷被轉(zhuǎn)儲到電源電路的情況。
 
·脈沖 2a 和 2b：表示“受害”電路并聯(lián)的負載電流突然斷開，以及直流電機在點火關(guān)閉后所產(chǎn)生的電壓瞬變。
 
·脈沖 3a 和 3b：表示由開關(guān)元器件產(chǎn)生的電壓瞬變或“脈沖群” - 類似于工業(yè)應用中的電快速瞬變。
 
·脈沖 5a：是兩個標準之間存在差異的地方。這種脈沖代表的是車輛中（例如混合動力電動汽車 ）有 交流發(fā)電機且在電池充電時電池引線斷開的情況。這會導致大量的能量被釋放（傾注）到電源電路中。脈沖的持續(xù)時間在 40ms 到 400ms 之間，電壓和交流發(fā)電機電阻值由最終用戶確定。
 
o兩個標準之間最重要的區(qū)別在于電氣系統(tǒng)將承受的這些負載突降脈沖的次數(shù)。對于 ISO 7673-2，只需要對系統(tǒng)脈沖一次。對于 ISO 16750-2，要求更為嚴格，需要 10 次脈沖（每次脈沖間隔 1 分鐘）。這會影響到保護方案，因為轉(zhuǎn)而采用 ISO 16750-2 將會增加保護元件上電應力的次數(shù)。
 
適當?shù)那袚Q事件和負載突降保護的注意事項
電路保護器件，包括瞬態(tài)電壓抑制（TVS）二極管和壓敏電阻，是保護敏感電子設(shè)備免受上面描述的電壓和電流瞬變的影響的最有效方法。選擇 TVS 二極管是因為它們是具有快速響應時間（低鉗位電壓）和低泄漏電流的硅雪崩器件，還因為它們沒有損耗因數(shù)。壓敏電阻通常被用作瞬變浪涌保護的一線解決方案。具體的例子包括保護車內(nèi)電子設(shè)備的超小型表面貼裝多層壓敏電阻（MLV）以及保護更接近于交流發(fā)電機本身的電源電路的金屬氧化物壓敏電阻（MOV）。
 
二極管應符合 AEC-Q101 標準要求；壓敏電阻應符合 AEC-Q200 標準要求
正如上文所討論的 ESD 保護解決方案，汽車電子協(xié)會（AEC）元器件技術(shù)委員會制定了嚴格的指導準則，制造商在設(shè)計、生產(chǎn)和測試在汽車中使用的元器件時必須遵守。在汽車工業(yè)中使用的保護器件必須承受瞬變、機械和熱環(huán)境，還要鉗位至夠低的電壓以保護集成電路。在為汽車應用選擇合適的 TVS 二極管時，設(shè)計工程師應該尋找能夠提供適合汽車應用的峰值脈沖功率耗散額定值的產(chǎn)品。典型的額定值范圍為：從 200W 到 3000W（10/1000μs）（僅經(jīng)歷最小的瞬態(tài)能量（脈沖 1、2 和 3）的電路）， 2200W（必須經(jīng)受未鉗位負載突降（脈沖 5a）和其他瞬態(tài)電壓事件的電路）。
 
針對交流發(fā)電機瞬變的保護，替代的電路保護解決方案會用到 MOV。為了保護敏感的電子設(shè)備免受因負載突降事件引起的電壓瞬變的影響，所選擇的 MOV 需要提供高達 5KA（8/20μs 脈沖）的高峰值浪涌電流額定值，以及可靠性的能量吸收能力。工程師應只選擇和信賴符合行業(yè)標準 AEC-Q200（表 10）、ISO 7637-2 以及 ISO 16750-2 要求的 MOV 器件。