如何防止汽车甩负荷？

甲负载突降时，其将发电机输送电流的负载突然断开发生。在汽车电子设备中，这适用于在发电机充电时断开电池的连接。这份65美元的SAE文件中对此进行了很好的描述；维基百科声称它可能“高达120 V，并且可能需要长达400 ms的时间才能衰减”。该文件声称12V系统转储可以高达87V且长400ms：

       12V system      24V system
Us     65V to 87V      123V to 174V     // maximum voltage
Ri     0.5Ω to 4Ω      1Ω to 8Ω         // source resistance
td     40ms to 400ms   100ms to 350ms   // pulse length
tr     10ms??          5ms??            // rise time

最后一个链接文档还具有一个表格，列出了TVS（瞬态电压抑制器）的能量吸收，如下所示：

表2-吸收的能量[J]（V _钳位 = 45V）

td [ms]   source resistance [Ω]
     0.5    1     1.5   2     2.5   3     3.5   4
 50  18.57  9.62  6.26  4.50  3.41  2.68  2.17  1.80
100  37.15  19.23 12.51 8.99  6.83  5.36  4.34  3.59
150  55.72  28.85 18.77 13.49 10.24 8.04  6.51  5.39
200  74.30  38.46 25.02 17.98 13.65 10.72 8.68  7.18
250  92.87  48.08 31.28 22.48 17.07 13.40 10.85 8.98
300  111.44 57.69 37.53 26.98 20.48 16.08 13.02 10.77
350  130.02 67.31 43.79 31.47 23.89 18.76 15.19 12.57
400  148.59 76.92 50.05 35.97 27.31 21.44 17.37 14.3

现在，我想钳位远低于45V（例如20V），并想重新计算这些值。作者写道：

• 使用在给定的方法来计算附件E.1.1。（e）中 ，其中R _我 = R _大号（对于最大功率传输）。

这揭示了公式：

w ^ _ë =（U _小号）^{2 _X}吨_d / R _我 / 4.6

...并更新表，如下所示：

吸收的能量[J]（V _钳位 = 20V）

td [ms]   source resistance [Ω]
     0.5    1      1.5    2      2.5    3      3.5    4
 50  97.59  48.79  32.53  24.40  19.52  16.26  13.94  12.20
100  195.17 97.59  65.06  48.79  39.03  32.53  27.88  24.40
150  292.76 146.38 97.59  73.19  58.55  48.79  41.82  36.60
200  390.35 195.17 130.12 97.59  78.07  65.06  55.76  48.79
250  487.93 243.97 162.64 121.98 97.59  81.32  69.70  60.99
300  585.52 292.76 195.17 146.38 117.10 97.59  83.65  73.19
350  683.11 341.55 227.70 170.78 136.62 113.85 97.59  85.39
400  780.70 390.35 260.23 195.17 156.14 130.12 111.53 97.59

这样得出的最大值为781J。我这样做正确吗？我的TVS系统必须吸收高达〜800J，通过近30A的电流吗？这似乎很多，但除了130A +交流发电机外，它最多可容纳6个并联的半卡车电池（每个〜100AH）。（电源电阻可以甚至低于0.5Ω吗？）哪种TVS元件组合可以有效地通过800J，而又不会太大地限制其钳位电压，又是什么使其比其他解决方案更有效？

_{我保护的是低压数字和模拟电路，它们也有自己的电源滤波。}

我无法与SAE J1113对话，但是对于SAE J1455（12V重型卡车，负载应更大），负载突降定义为100 V峰值，下降时间约为0.6 s，阻抗约为0.6Ω，这是一个痛苦的经历。

生存的两种主要方法是

• 断开自己的连接，让它通过：

通常这是更可取且更便宜的。负载突降属于一类故障，许多设备不应在此故障中运行（与耦合瞬变不同），因此，除非您是某些关键设备（ABS，ECU），否则您可以在看到故障时关闭并重置负载转储。

从广义上讲，要做到这一点，您可以在输入端接一个齐纳二极管，一旦稳压管击穿并开始导通，就开关一个传输晶体管完全断开自己的连接。显然，您的传输晶体管将具有一定的额定电压，因此仍然需要选择TVS（请参阅下文），但是它不必钳制尽可能多的电压，能量和功率。

• 夹住整个东西。

正如您提到的，使用TVS也是有可能的，然后这实际上取决于您要夹紧它的难度。如果您可以承受75 V的电压，我想我已经看到使用500 W SMC了。如果您希望像几乎没有任何事情一样发生，您可以按照我所见的做，并并行使用（2）5 kW 5KP22CA TVS。他们一个人就能自己控制整个卸荷。我测试了一对能够连续（5）100 V转储的电压，每对之间相隔约10秒。

它背后的数学对我来说有些朦胧，因为数据表上提供的数字似乎并不适合于任何低于60 Hz的瞬变。5 KW额定值为1 ms脉冲，显然仅为5J。

它耗散的峰值能量将为(100 V - 24 V)/0.4 ohms * 24 V = 4560 W，但是这将以大约300毫秒的tc指数地衰减至零。如果我们仅将其称为三角形（非常保守），则为0.5 * 4560 W * 0.3 s = 684 J。如果我们在5KP数据表上推断图1的额定曲线，则表明100 ms脉冲的最大额定功率为1000 W，或总能量为100 J，如果进一步涂抹，则能量更大。并在其中并联了2个球，然后进行了测试，结果似乎很无聊。

Littelfuse 5KP系列TVS数据表，图1

如果您想要更好的东西，我想出一条曲线方程式，并给出最大稳态损耗（8 W，虽然可能没有影响）的渐近线，然后对此进行一些积分在您的脉搏上看看您用了多少额定值：P

这是防止汽车负载突降的方法

https://www.analog.com/cn/products/lt4356-1.html