杭晶<span style='color:red'>电子</span>荣获国家高新技术企业认定
  近日,苏州杭晶电子科技有限公司凭借扎实的研发实力与持续的技术创新,顺利通过国家高新技术企业认定,正式跻身国家高新技术企业行列。  什么是高新技术企业认定?  国家高新技术企业认定由国家科技部、财政部、税务总局联合评审,从核心自主知识产权、科技成果转化能力、研发组织管理水平、企业成长性等维度进行综合评估,是国内科技企业最具含金量的荣誉之一。  杭晶电子此次成功通过认定,标志着公司的技术创新体系与研发实力获得国家层面的权威认可。  技术为基:深耕频率控制,打造核心优势  自2014年成立以来,杭晶电子始终专注于石英频率控制元件的研发与生产,构建了涵盖石英晶体、晶体振荡器、晶体滤波器等全系列产品的完整产业链。公司持续攻克行业技术难题,在超小型化设计、高频高稳定产品开发等方面取得显著成果。  截至目前,杭晶电子已获得多项国家专利,涵盖抗冲击晶振、低相噪晶振、抗辐照晶振等特种产品,为5G通信、汽车电子、航空航天、工业物联网等高端领域提供高精度、高可靠性的频率控制解决方案。  应用广泛:赋能多领域,服务全球客户  杭晶电子的产品广泛应用于移动通信、卫星导航、车载系统、工业控制、消费电子等领域,成为众多世界知名电子企业的长期合作伙伴。无论是在5G基站的严苛环境下,还是在航空航天的高辐射场景中,杭晶电子的晶振产品均能保持稳定运行,为关键设备提供精准的时钟源。  展望未来:创新驱动,砥砺前行  此次荣获高新技术企业认定,是杭晶电子发展历程中的重要里程碑。未来,公司将继续秉持“技术领先、品质卓越、服务专业”的宗旨,加大研发投入,聚焦高频化、小型化、低功耗的产品趋势,为全球电子产业提供更优质的频率控制元件。  感谢每一位客户与合作伙伴的信任与支持!杭晶电子将以此为契机,与您携手共创智慧未来。
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发布时间:2026-03-05 11:37 阅读量:200 继续阅读>>
华润微<span style='color:red'>电子</span>推出车规超声波雷达芯片QCS7209BF,助力智能辅助驾驶供应链安全再升级
  随着汽车智能化的飞速发展,市场对高性能、高效率、高可靠性的超声波雷达解决方案的需求日益增长。华润微电子功率集成事业群(PIBG)依托在车规级芯片研发与IC设计领域积累的深厚技术优势,近日正式推出新一代车规级超声波雷达驱动及信号处理芯片——QCS7209BF。该产品全面支持智能辅助驾驶与全场景智能泊车应用,助力推动车规级超声波雷达驱动及信号处理芯片的全国产化进程。产品封装形式:QFN20(4mm×4mm)  一、产品简介  PIBG推出的QCS7209BF综合性能达到国际先进水平,已通过AEC-Q100(Grade 2)可靠性认证。QCS7209BF通过驱动换能器发送超声波信号,对接收到的回波信号进行放大和模数转换,并通过信号处理单元进行时间增益控制(TGC)、阈值产生(TG)、阈值调整(TA)、信号增强(SE)、回波检测(RWD)等优化处理,从而实现物体距离探测。芯片内部集成高可靠主控模块,确保各功能模块间的高效稳定运行,并兼顾低功耗管理。此外,芯片内置非易失性存储器,可用于存储出厂设置及用户自定义参数配置,充分满足用户应用的灵活性需求。  二、产品优势  1、性能指标  供电电压:7-18V,最大耐压40V  支持换能器频率:30-83KHz  内部集成高精度时钟振荡器,频率12MHz  内部集成类EEPROM  内部集成温度传感器  驱动器性能可配置,包括驱动电流、脉冲频率、脉冲数量  放大器增益可配置  接口类型:三线接口  探测距离:0.2-6m  环境温度:-40-105℃  ESD HBM:所有IO > 4KV  2、创新特点  创新高效的架构设计,驻车待机模式的功耗更低  增加硬件保护机制提升系统稳定性和可靠性,系统异常时可自我保护并恢复工作状态  ESD HBM防护,所有IO > 4KV,ESD可靠性更高  内置温度传感器增加可校准设计,出厂前可进行校准,温度精度更高  新增EEPROM低压烧写和写保护功能,无需额外高压供电,系统应用更灵活  自主开发主控测试系统,可灵活适配Tier1客户的场景定制化敏捷开发  三、产品应用  1、典型应用场景  QCS7209BF可广泛应用于包括传统的泊车辅助、自动泊车、盲点监测、前碰撞预防、停车距离控制等场景。  2、典型应用图  四、展望未来  随着新一代超声波雷达技术的持续升级,PIBG正积极规划推出更多系列化的车载超声波雷达驱动及信号处理芯片,以灵活满足不同客户的多样化应用需求。我们始终坚持技术创新,致力于提供更高效、可靠的汽车电子芯片解决方案,助力汽车行业迈向更加智能、安全的未来。
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发布时间:2026-03-05 11:09 阅读量:228 继续阅读>>
瑞萨<span style='color:red'>电子</span>推出28纳米RH850/U2C汽车微控制器,拓展面向车辆控制与汽车安全应用领域的产品阵容
  全球半导体解决方案供应商瑞萨电子(TSE:6723)今日宣布推出基于28纳米制造工艺的全新32位汽车微控制器(MCU)RH850/U2C。该MCU配备丰富的通信接口与先进的信息安全性能,可广泛应用于乘用车及摩托车的底盘与安全系统、电池管理系统(BMS)、照明及电机控制等车身控制领域,以及其他通用汽车最高功能安全等级(ASIL D)的应用场景。  作为入门级产品,RH850/U2C的推出进一步扩充了瑞萨广受欢迎的RH850/U系列产品线,与定位高端的RH850/U2B及中端RH850/U2A产品形成互补。该款MCU集成多达四颗运行频率高达320MHz的RH850中央处理器(CPU)内核(其中含两颗锁步内核),并配备高达8MB的片上闪存。现有采用RH850/P1x或RH850/F1x系列产品的开发人员可平滑迁移至这款全新的MCU,从而轻松应对新一代E/E架构的技术要求。  面向当前及下一代系统的通信接口  RH850/U2C支持面向现代E/E架构设计的多种接口,包括以太网10base-T1S、以太网时间敏感网络(TSN,1Gbps/100Mbps)、CAN-XL以及I3C。同时,它还能全面兼容当前广泛使用的各种接口,如CAN-FD、LIN、UART、CXPI、I²C、I²S以及PSI5。这种全面的接口配置可兼容现有ECU,支持跨代际的分步平滑迁移。随着越来越多的车载网络向域控制架构和区域控制架构转型,RH850/U2C能够提供灵活的系统配置与出色的可扩展性,有效降低网络设计的复杂度。  强大的功能安全与网络安全特性  该款MCU符合ISO 26262标准,满足最高ASIL D的功能安全要求。为满足当前网络安全要求,此款MCU设计遵循最新ISO/SAE 21434标准,支持涵盖后量子密码(PQC)及中国与其他国际法规强制要求的各类加密算法。通过专用的硬件加速器,该MCU可卸载加密运算任务、降低CPU负载,从而实现高吞吐量的数据处理能力。  功耗优化的MCU架构  基于成熟的28纳米制造工艺,RH850/U2C在工作模式与待机模式下均可实现显著的功耗优化。其专属的待机模式还可进一步降低芯片在深度停机与间歇运行状态下的功耗。这些低功耗模式有助于提升电源设计裕度,降低散热需求,并确保系统在环保法规日趋严格的背景下持续合规。  Satoshi Yoshida, Vice President of the High-Performance Computing MCU Division at Renesas表示:“随着现代ECU通过软件更新与新增功能持续演进,如何在保证系统稳健性的同时兼顾运行效率变得至关重要。RH850/U2C融合卓越性能、丰富功能及行业关键标准合规性,能够满足下一代ECU的需求。这正是客户构建可靠、可扩展汽车系统所需要的理想平台。”  Christoph Wenger, Chief Expert Semiconductor at Vehicle Motion at Bosch表示:“瑞萨RH850 MCU系列凭借其久经验证的可靠性,长期以来为我们的系统提供有力支持。我们很高兴看到RH850/U2C的推出,进一步完善了瑞萨的汽车产品矩阵。这款基于28纳米制造工艺的MCU兼具出色性能与卓越品质,我们期待与瑞萨继续深化双方的合作。”  全方位开发支持  RH850/U2C提供完善的开发环境,助力客户缩短产品上市周期。开发人员可使用业界先进的编译器与集成开发环境(IDE),搭配由瑞萨及其生态合作伙伴提供的汽车级认证软件包。这些方案满足最高等级的功能安全要求,符合ISO 26262标准(可达ASIL D级)。为便于快速评估与项目启动,瑞萨还提供专用的RH850/U2C入门套件。
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发布时间:2026-03-05 10:58 阅读量:202 继续阅读>>
杭晶<span style='color:red'>电子</span>:晶振的随机抖动、确定性抖动与相位噪声详解
  晶振是电子系统的时钟心脏,为CPU、FPGA、高速接口提供基准时序,而抖动(Jitter)是衡量晶振时钟精度的核心指标——它指时钟信号的实际边沿,与理想边沿之间的时间偏差,通俗来说就是时钟的“计时误差”。  晶振的抖动并非单一来源,可划分为确定性抖动(DJ)和随机抖动(RJ)两大类;同时工程中常用RMS Phase Jitter、RMS Period Jitter、CC Jitter等参数量化抖动,这些参数既相互关联,又描述了抖动的不同维度。  一、两大核心抖动:  确定性抖动DJ vs 随机抖动RJ  这是晶振抖动最本质的分类,二者的来源、特性、可优化性完全不同。  1. 确定性抖动(Deterministic Jitter, DJ)  有规律、可溯源、有上限的抖动,是“外界干扰带来的可修复误差”。  • 来源:电源纹波、PCB串扰、负载不匹配、EMI、占空比失真、同步开关噪声  • 特性:可复现、非高斯分布、有界、可消除  • 比喻:钟表被人规律地晃,停晃就好  2. 随机抖动(Random Jitter, RJ)  无规律、不可预测、无绝对上限的抖动,是晶振“天生底噪”。  • 来源:热噪声、闪烁噪声、载流子涨落等物理噪声  • 特性:高斯分布、不可彻底消除,只能减小  • 比喻:钟表自身微小自然波动  3. 总抖动TJ  实际总抖动为两者叠加,RMS 按功率叠加:  二、工程必懂:  4大抖动参数名词解释  1. RMS Phase Jitter Random(随机相位抖动 RMS)  • 只含随机抖动RJ,是晶振原生相位底噪  • 反映晶振本身质量,与电路干扰无关  2. RMS Phase Jitter(总相位抖动 RMS)  • 包含 RJ + DJ  • 是最常用、最能反映实际系统的相位抖动指标  3. RMS Period Jitter(周期抖动 RMS)  • 单个周期时长与理想周期的偏差 RMS  • 反映长期周期稳定性  4. Cycle-to-Cycle Jitter(CC Jitter,周期间抖动)  • 相邻两个周期的差值波动  • 反映瞬时跳变大小,高速接口最敏感  三、参数与 DJ/RJ 的关系表  关键总结:  • 只有随机相位抖动 = 纯RJ  • 其它都是 RJ + 总干扰DJ  四、工程应用:  怎么看、怎么排障  1. 看晶振本身质量 → 看 RMS Phase Jitter Random  2. 看系统实际表现 → 看 RMS Phase Jitter  3. 高速接口(PCIe/USB)→ 重点看 CC Jitter  4. 抖动偏大优先查:电源、地、串扰、负载(都是DJ)  五、抖动 与 相位噪声 的关系  (时域 ↔ 频域)  1. 本质一句话  相位噪声 = 频域指标  相位抖动 = 时域指标  二者是完全对应的一体两面,可以互相换算。  2. 最核心对应关系  • 随机相位抖动 RMS  ↔ 由 相位噪声在一定带宽内积分 直接算出来  • 确定性抖动 DJ  ↔ 对应相位噪声中的 离散杂散(spurious)  • 随机抖动 RJ  ↔ 对应相位噪声的 连续噪声基底  3. 工程换算  在一个频率偏移区间内对 相位噪声 ℒ(f) 积分,  直接得到 = RMS Phase Jitter  简单理解:  • 相位噪声仪看到的曲线高低 → 决定抖动大小  • 曲线越平、越低 → 抖动越小  • 出现尖峰(杂散)→ 就是确定性抖动 DJ  4. 直观对应  • 相位噪声 基底噪声 → 随机抖动 RJ(去不掉)  • 相位噪声 尖峰杂散 → 确定性抖动 DJ(能排查)  • 积分整个噪声 → 总 RMS 相位抖动  六、最终极简总结  1. 抖动分两类:  ○ DJ 确定性抖动:外界干扰,可消除  ○ RJ 随机抖动:晶振本底噪声,不可消除  2.  3. 常用参数:  ○ 随机相位抖动 RMS = 纯 RJ  ○ 总相位抖动 RMS = RJ + DJ  ○ 周期抖动 = 单周期稳定度  ○ CC 抖动 = 相邻周期跳变  4. 抖动 ↔ 相位噪声:  ○ 相位噪声(频域) ↔ 相位抖动(时域)  ○ 噪声基底 → RJ  ○ 杂散尖峰 → DJ  ○ 相位噪声积分 → 直接得到 RMS 相位抖动
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发布时间:2026-03-02 15:18 阅读量:258 继续阅读>>
灵动微<span style='color:red'>电子</span>推出新一代电机专用主控芯片MM32SPIN0260
  用扎实的 “创新”,致敬不懈的 “专业”。在电机驱动领域,市场对高性能、高稳定与成本优化的综合需求日益提升,简单的功能叠加已难以满足。真正的技术突破,源于对 “专业” 的深耕和 “创新” 的坚持。灵动微电子顺势推出新一代电机专用主控芯片 ——MM32SPIN0260。  内核强劲,算力加速  搭载Arm® Cortex®-M0+为内核的32位微控制器,主频高达96MHz,提供充沛的处理能力  集成32位硬件除法器、硬件开方器及DMA,专为电机控制算法优化,大幅提升运算效率  采用业内高可靠性存储工艺加ECC,双重保护您的每一位bit,确保系统运行稳定可靠  丰富外设,迭代升级  高精度模拟前端:  2路12位2Msps ADC、可用外部通道多达17个,满足多路信号同步采样需求,可以实现单次、单周期和连续扫描转换。支持使用DMA操作,极大减轻CPU负担,保障实时性。内置高精度SCVREF,保证ADC转换精度  4路运算放大器(OPA/PGA),每个运算放大器的输入输出都连接到I/O,通过共享I/O可以与ADC,比较器相连。支持配置为可编程增益放大器(PGA)模式,省去了外部分立放大电路,不仅节省了PCB空间和物料成本,更减少了由外部器件以及PCB Layout不良带来的噪声、漂移和匹配问题,提升了系统整体的可靠性  2路模拟比较器(COMP),可独立使用(输出结果至I/O口上),也可与定时器结合使用,构成硬件级保护回路(如快速刹车)或用于实现精密的逐周期电流控制,极大增强电机驱动等应用的实时性与可靠性  灵活定时控制:  1个16位4通道高级控制定时器(带PWM输出、硬件移相,死区生成、紧急刹车)+1个32位通用定时器+3个16位基本定时器,专为电机驱动设计,精准控制转速、扭矩等,适配无刷/有刷电机、步进电机等多种类型  通信接口齐全:  1个I2C接口(支持100Kbps标准模式/400Kbps快速模式,对接传感器、EEPROM),满足多设备互联  3个USART接口(支持SPI模式、IrDA红外功能,适配串口屏、蓝牙模块)全面满足电机控制系统对外设连接、调试及特定行业通信的需求  精准定位,广泛适用  MM32SPIN0260专注于单电机控制(+PFC控制),适用于机器人关节电机、高速吹风筒、空调、冰箱、洗衣机、电动自行车、平衡车、园林工具、水泵等多种应用场景,为高效电机驱动提供可靠核心  MM32SPIN0260选型表  产品开发支持  MiniBoard评估板(型号:MM32SPIN0260D6PV)  评估板特点  USB Type-C接口(支持串口打印与调试)  SWD调试接口  用户LED、按键、EEPROM、Flash等外设资源  可调电位器,便于信号模拟  产品开发支持  Motor-DK(型号:MM32SPIN0260D6P)  Motor-DK特点  输入电压范围:12V-30V(低压底板)/输入电压范围:220Vac(高压底板)  使用 60V/40A N-MOS管(低压底板)/IPM规格:500V/5A(高压底板)  内建高速运放x4,支持配置为PGA  MCU使用5V供电  支持无霍尔,方波/弦波驱动  支持1 / 2 / 3Shunt R 三相电流采样  支持BEMF 电压采样  支持DC Bus 电压,总电流测量  使用MCU内置模拟比较器作为过电流保护  软件资源支持  除硬件开发工具外,灵动微电子还提供完整的库函数与丰富的电机控制算法库。库函数涵盖芯片所有外设功能,简化代码编写流程;电机控制算法库包含单电阻FOC,双电阻FOC和无感方波等常用算法,开发者可直接调用,快速实现电机高性能控制,大幅降低软件开发难度和周期。  持续创新,共赴智能未来  灵动微电子以MM32SPIN0260为新的起点,将持续通过技术夯实与产品创新,为电机控制领域提供更高性能、更可靠、更具成本优势的解决方案。灵动微电子期待与您携手,在智能制造的浪潮中,共同推动产业进步与价值实现。
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发布时间:2026-02-28 14:26 阅读量:265 继续阅读>>
线径更大,连接更稳|泰科<span style='color:red'>电子</span>TE SOLARLOK PV5 光伏连接器新品核心解读
  在光伏电站的生命周期里,每一个细节都在为“降本增效”的目标服务。TE Connectivity(以下简称“TE”)近期正式推出的 SOLARLOK PV5 大线径光伏连接器并非一次简单的迭代,而是精准响应行业高功率、大电流、高效率发展趋势的针对性解决方案。  此次新品的核心升级,在于 “更大线径” 的设计,TE 的 SOLARLOK PV5 光伏连接器提供了10 mm2 (8 AWG)和16 mm2 (6 AWG)的线径尺寸选择。  看似简单的物理变化,却直接解决了当前电站设计中的几个关键挑战:  应“需”而生  随着单块组件功率的不断提升,组串汇流处的电流载流量正逐步升高,原有的连接方案可能面临瓶颈。SOLARLOK PV5 光伏连接器更大的线径设计,在组串汇流连接场景中能够提供更可靠、更便捷的快速连接。  顺“势”而为  更高的电流承载能力,已是行业明确的发展趋势。SOLARLOK PV5 光伏连接器使电站从设计阶段即可提前为未来的更高功率需求做好准备,为电站的长期可靠性与后期扩容提供基础。  “省”于细节  在汇流箱或分支连接处,SOLARLOK PV5 光伏连接器可以直接与现有的 SOLARLOK PV4-S 等小线径光伏连接器进行对插连接,直接省去了一根跳线。这不仅简化了安装,降低了物料成本,更减少了系统中的潜在故障点,提升了整体可靠性。  FAQ  SOLARLOK PV5 光伏连接器推出后,TE 收到了全球各地客户的积极问询,我们汇集了第一手常见问题,为大家提供官方详细解答:  问  SOLARLOK PV5 光伏连接器的 UL 测试温度是多少?  答  行业常规的 UL 测试在25°C标准环境下进行。而 TE 的 SOLARLOK PV5 光伏连接器的UL 6703 认证,选择在55°C的严苛环境下完成。这确保光伏连接器在更接近实际工况(如设备内部升温、炎热气候等)的条件下,依然能提供稳定可靠的性能,为电站的长期安全运行,提供超出标准的额外保障。  问  除了标准的 IEC 和 UL 要求外,TE 还对 SOLARLOK PV5 光伏连接器进行了哪些额外测试?  答  我们的 SOLARLOK PV5 光伏连接器超越了标准规定的要求:  UL 热循环 (UL 6703 §35):标准不要求带载测试;这款产品在额定电流下完成了200次循环  IEC 热冲击 (IEC 62852 §6.3.11):标准要求200次循环;这款产品完成了1,200次循环  IP68 防水:标准要求在1米水深浸泡1小时;TE 对这款产品进行了24小时测试  问  TE 的 SOLARLOK 光伏连接器采用何种接口?  答  所有的 SOLARLOK 光伏连接器系列,包括 PV5、PV4-S 和 SLK 2.0,均采用标准光伏接口,确保连接平滑可靠,相互间能够直接互连互通。  问  SOLARLOK PV5 光伏连接器的“蝠翼”(Manta Wings)设计有什么作用?  答  其特殊设计的“蝠翼”压接结构,能够均匀分布压接力道。这使得压接操作更轻松、更易到位,同时确保了压接点的电气连接更稳定、性能更高。  问  SOLARLOK PV5 光伏连接器安装后是否可以解锁并重复使用?  答  是的,我们的 SOLARLOK PV5 光伏连接器在安装后可以解锁并与其他连接器重新配对。但是,与市场上所有其他光伏连接器一样,它不可被重新安装到另一条不同的电缆上。  TE 的 SOLARLOK 系列光伏连接器在光伏电站的逆变器直流输入侧一直发挥关键作用。该系列产品通过严格的产品材料选择、高于行业标准的耐久性测试,以及全生命周期的性能模拟,系统性地塑造并验证了其耐用、可靠、稳定的核心性能,致力于为电站的长期安全高效运行提供基础保障。
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发布时间:2026-02-27 15:05 阅读量:277 继续阅读>>
华润微<span style='color:red'>电子</span>推出第五代高效RC-IGBT系列产品,赋能大功率家电能效升级
  近两年,我国家电消费市场呈现持续回暖态势,家电行业正加速向智能化、高端化、绿色化转型,市场对更高质量、更低能耗的产品需求日益迫切。华润微电子功率集成事业群(简称PIBG)瞄准家电行业对高效节能技术的迫切需求,推出第五代RC-IGBT(逆导型绝缘栅双极晶体管)系列产品。该系列产品兼具高耐压、低损耗、参数一致性好、优异的温升控制特性以及出色的过电流能力等优势,有助于构建低碳、高效、安全的大功率家电应用场景,在电磁炉、微波炉、电饭煲等家电中具有非常好的应用适配性。  一、产品优点  PIBG第五代RC-IGBT系列(以下简称RC5)基于先进的8英寸微沟槽栅双面光刻工艺平台,在设计上采用优化的VLD高可靠性终端结构,相比第三代RC产品,RC5的元胞电流密度、产品参数一致性以及器件可靠性均实现大幅提升。依托平台及工艺优势,该系列器件在常温及高温工况下展现出显著的性能优势:耐压能力更强、静态导通损耗与动态开关损耗更低、过电流能力大幅提升、产品VF一致性更优。此外在高温环境下,其集成的续流二极管 (FRD) 具有低压降和软恢复特性,与正面IGBT的开关性能形成协同优化效应,显著提升器件在谐振及软开关拓扑应用中的并联一致性。  二、产品性能  选取RC5系列中的CRG25T135AKR5H产品与国外厂商的同类RC-IGBT产品进行了实测对比。  (一)静态特性  根据静态参数实测对比(如图1-3),PIBG的CRG25T135AKR5H的关键参数优于友商同规格、同封装产品。具体表现为:耐压值较竞品提升2.5%,饱和压降VCE(sat)较竞品降低6.7%,二极管正向导通压降较竞品降低13%。  (二)动态特性  如图4所示,CRG25T135AKR5H在常温、高温条件下关断损耗具有明显优势、Trade-off有显著提升;其动态参数中的开关损耗均优于友商产品。  以CRG25T135AKR5H为代表的RC5系列产品均通过严格的可靠性考核,特别在HV_HAST和HV_H3TRB等关键可靠性考核项目中表现出很强的参数稳定性。RC5系列产品可覆盖家用、商用大功率电器应用。  (三)整机测试  在2100W电磁炉样机上进行应用对比测试,在不同测试电压下,CRG25T135AKR5H壳温和散热片温度均表现良好,且明显低于友商产品。目前,该产品已在国内主流品牌的微波炉、电磁炉中实现量产应用。  三、产品列表  PIBG基于第五代RC-IGBT平台进行产品系列化,推出了15A、 25A、30A三款产品,以满足不同应用需求,为客户提供更灵活的选择。  四、结语  PIBG第五代高效RC-IGBT系列器件具备正温度系数特性、稳定的高温特性、高可靠性和优异的并联适配性等核心优势,为多种大功率家电提供了高性价比解决方案,共创高效、低碳、安全的智能家居未来。PIBG将于近期推出面向高集成化智能家电市场的650V RC-IGBT Gen5单管及IPM模块,敬请期待!
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发布时间:2026-02-26 14:48 阅读量:290 继续阅读>>
上海雷卯<span style='color:red'>电子</span>丨汽车抛负载(Load dump)标准与保护方案
  汽车电气系统面临的最严峻瞬态过压挑战之一便是抛负载(Load Dump)。本篇分析两个核心的汽车抛负载测试标准——ISO 7637-2(脉冲5A 5B)与ISO 16750-2(替代了ISO 7637-2的脉冲5部分),详尽对比其技术差异,特别是对保护器件耐受能力要求的不同。文章将系统阐述瞬态电压抑制(TVS)二极管作为关键保护元件的技术原理、关键参数定义及其在满足上述严苛标准中的选型准则、设计考量与实际应用策略,为汽车电子工程师提供全面的防护设计参考。  1. 汽车抛负载现象机制与失效风险分析  汽车抗扰测试中,最严酷的就是抛负载测试,在电磁兼容你EMC测试中是最重要也是最后测试的项目,包括油车和油电混合车,在典型的汽车电气架构中,铅酸蓄电池与发电机并联为整车电气系统供电。当发动机高速运转时,发电机处于充电状态。若在此期间,由于线路松动、腐蚀或其他机械故障导致电池突然断开(负载瞬间消失),发电机励磁绕组(磁场绕组)中存储的大量磁场能量(E = ½LI²,其中L为励磁电感,I为励磁电流)无法立即释放,会在发电机输出端(即车辆电源总线)产生一个极高幅值的电压尖峰。此电压尖峰:  高幅值:可达到数十甚至上百伏特,远超系统正常工作电压(12V或24V系统)。  高能量:持续时间相对较长(通常为几十毫秒至数百毫秒),携带巨大能量。  高破坏性:足以使下游ECU中的CMOS工艺微控制器(MCU)、数字逻辑芯片、模拟前端(AFE)、收发器(Transceiver)等敏感电子元件因过压或过功耗而发生永久性损坏(硬击穿或热击穿)。因此,有效的抛负载保护是确保汽车电子系统可靠性的基石。  2. 汽车抛负载防护的核心标准:ISO 7637-2 vs. ISO 16750-2  为量化评估车辆电子设备对抛负载的抗扰度,国际标准化组织制定了专门的测试标准。  ISO 7637-2:这是较早期的汽车电磁兼容性(EMC)传导骚扰抗扰度测试标准。其附录D中定义了抛负载测试波形,主要包括脉冲5a(无内置抑制的发电机)和脉冲5b(有内置抑制的发电机)。该标准通常要求施加1次规定的脉冲进行测试。  ISO 16750-2:这是更新的标准,属于《道路车辆 电气和电子设备的环境条件和试验》系列标准的一部分。它替代了ISO 7637-2中关于抛负载脉冲5的部分,提供了更精确、更严格的规范。关键改进在于:  增加了脉冲次数:从ISO 7637-2的1次脉冲,提升至10次脉冲,且规定了1分钟的间隔时间。这模拟了车辆在生命周期内可能遇到的多次抛负载事件,对保护器件的累积能量耐受能力提出了更严峻的考验。  更新了测试电压范围:针对12V和24V系统,定义了比ISO 7637-2更高的US(测试电压峰值)范围,意味着保护电路需处理更高的能量。  细化了参数定义:对脉冲波形的参数(如Ri源阻抗、US限制电压等)给出了更明确的规定。  3. ISO 16750-2与ISO 7637-2关键参数对比与影响分析  结论:ISO 16750-2 是一个更严格、更能反映真实应用场景的测试标准。设计用于满足该标准的保护电路,必然也能满足(或超越)ISO 7637-2的要求。  4. 抛负载保护电路  设计抛负载保护电路,不单要考虑浪涌,还需要考虑防反接,过电流保护等,选型过程还需要充分考虑EMC测试的其他项目波形,包括EMS和EMI。大部分能力是需要选择车用TVS来吸收能量。  TVS二极管技术原理与关键参数详解  TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管是一种基于PN结雪崩击穿原理工作的半导体器件,专门用于吸收瞬态过电压能量。  工作原理:  (1)待机状态:当施加在其两端的电压低于其反向截止电压(VRWM或称额定电压)时,TVS表现为高阻态,仅有微小的漏电流流过,对电路几乎无影响。  (2)击穿/箝位状态:当瞬态过电压超过其击穿电压(VBR)时,TVS迅速进入雪崩击穿区,阻抗急剧下降,呈低阻态。  (3)能量泄放:瞬态电流迅速增大,大部分瞬态能量通过TVS泄放至地回路。其两端电压被箝位在相对稳定的箝位电压(VC)附近。  (4)恢复:当瞬态电压回落至VBR以下时,TVS恢复高阻态,电路恢复正常工作。  关键参数:  (1)反向截止电压(VRWM)或称额定电压:是指在规定的工作温度范围内,TVS 二极管能长期连续承受的最大反向直流电压(或重复脉冲反向电压),在该电压下,TVS 始终处于高阻状态。  (2)击穿电压(VBR):在规定的测试电流(通常为1mA或几mA)下,TVS开始雪崩击穿的电压值,这是选择TVS的必要依据,其值必须高于系统最高工作电压,以避免误动作。  (3)箝位电压(VC):在规定的峰值脉冲电流(IPP)下,TVS两端呈现的最大电压。这是保护效果的核心指标,必须低于被保护器件的绝对最大额定电压(Absolute Maximum Rating),否则保护无效。  (4)峰值脉冲电流(IPP)/峰值脉冲功率(PPP): 表征TVS能够承受的最大瞬态能量。PPP = VC * IPP。这两个参数决定了TVS在特定波形下的能量处理能力。对于抛负载这种高能量脉冲,IPP和PPP是核心选型指标。  (5)结电容(Cj):TVS的寄生电容,会影响高频信号的传输,对于高速信号线上的保护需特别注意。  (6)响应时间(tr): TVS从检测到过压到进入低阻态的时间,通常在皮秒(ps)级别,远快于抛负载脉冲的上升时间(~5ms),能满足绝大多数应用需求。  5. 基于标准要求的TVS选型与应用策略  5.1 系统状态判断与保护需求分析  发电机无内置抑制(对应标准Pulse 5a)  风险:ECU直接暴露于高幅值、高能量的原始抛负载脉冲。  保护策略:ECU输入端必须安装高能量TVS(如Leiditech SM8S系列),该TVS满足ISO 16750-2(或ISO 7637-2)下Pulse 5a的所有要求(考虑10次脉冲,高US)。  发电机有内置抑制(对应标准Pulse 5b)  风险:抛负载脉冲已被发电机内置电路初步抑制,但电压仍可能超过ECU耐受值(US)。  保护策略:  (1)评估:首先确认发电机抑制后的电压US是否低于ECU的耐受电压。如果低于,ECU可能无需额外TVS。  (2)选择TVS:如果高于ECU耐受电压,则需安装TVS。此时,TVS的VRWM必须高于US否则TVS会在正常工作时持续导通,导致过热烧毁。TVS只需箝位超出US的部分,但仍需考虑ISO 16750-2的10次脉冲要求。  5.2 TVS选型计算与考量  确定VBR:由于需要考虑到耐直流电压测试需求,一般国内产品是需要12V系统选型大于24V TVS,而24V系统的选型用到33V 或36V的TVS.  确定VC:VC@ IPP < 被保护器件比如DCDC的绝对最大额定耐电压。  确定IPP/PPP:  (1)计算IPP:抛负载脉冲电流峰值IPP ≈ (US - VC) / Ri。其中US是测试电压,VC是TVS的箝位电压,Ri是测试源阻抗,一般从车厂获取,如企标没有,则选择高压高阻,或低压低阻。这是一个估算,因为VC随IPP变化。  (2)选择依据:根据计算得到的IPP,查找TVS数据手册中满足此电流下箝位电压VC不超过被保护器件耐压的型号。同时,确保所选TVS的额定峰值脉冲功率/电流能够承受ISO 16750-2(10次脉冲)的能量冲击,充分根据TVS的时长斜率曲线计算功率耗散,因为时长积累的能量很大,Leiditech雷卯有提供专门针对抛负载应用的TVS系列,其数据手册会明确给出在ISO 16750-2波形下的IPP和VC值。  考虑多脉冲效应:ISO 16750-2的10次脉冲要求意味着TVS不仅要承受单次脉冲的能量,还要考虑10次脉冲的总能量和热效应。选择时应确保TVS的总能量耐受能力(有时用Total Energy表示)满足要求。  5.3 提升保护能力的策略  TVS串联:将两个或多个TVS串联使用,可以:  (1)提高总箝位电压: VC(total) ≈ VC1 + VC2 + ...  (2)分担电压应力: 每个TVS承受的电压降低,有助于满足更低箝位电压的需求或利用较低箝位电压的器件组合达到目标箝位值。  (3)增加总功率处理能力: PPP(total) ≈ PPP1 + PPP2 + ...(假设电流分配均匀)  (4)优点:电压分布相对均匀(尤其是相同型号的TVS)。  (5)缺点:总箝位电压升高,可能影响被保护电路的工作裕量。  TVS并联:将两个或多个TVS并联使用,可以:  (1)提高总峰值脉冲电流/功率处理能力: IPP(total) ≈ IPP1 + IPP2 + ... 或 PPP(total) ≈ PPP1 + PPP2 + ...  (2)分担电流应力:降低单个TVS承受的电流,提高可靠性。  (3)缺点:由于VC的离散性,电流分配可能不均匀(箝位电压稍低的TVS会流过更多电流),可能导致其中一个器件过载。因此,优选相同批次、VC匹配良好的TVS进行并联,或使用专门设计用于并联的TVS阵列。  布局与布线:TVS应尽可能靠近被保护器件的引脚放置,连接走线应尽量短而粗,以减少引线电感,确保TVS能有效箝位瞬态电压。接地回路也应低阻抗。
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