上海雷卯丨ISO 16750-2:2023 新标准解读｜汽车抛负载防护，车载电子的硬核 “防弹衣”

　　做车载硬件的工程师一定都踩过抛负载的坑：整车耐久测试时ECU莫名烧毁、路试偶发控制器黑屏、ISO 16750-2:2023 抛负载10次脉冲测试直接失效。根源就在于发电机断开蓄电池瞬间产生的百伏级长时能量浪涌。如今汽车电子检测全面切换至更严苛的ISO 16750-2:2023标准，旧防护方案早已无法达标。本文雷卯EMC小哥结合标准细则、TVS防护原理、实战选型与车规器件方案，一次性讲透符合ISO 16750-2:2023的抛负载完整防护设计思路。

　　一、抛负载是什么?车载电子的瞬间 “致命杀手”

　　当发电机处于大电流充电工况，蓄电池接线松动、腐蚀断开后，励磁绕组储存的磁场能量E=½LI²无法被电池吸收，电源总线瞬间生成破坏性高压尖峰，这就是抛负载，三大致命特性：

　　●高幅值：电压瞬间飙升至数十甚至上百伏特，远超12V/24V汽车系统正常工作范围;

　　●高能量：脉冲持续时间 40ms~400ms，长脉冲易造成大量热能堆积;

　　●高破坏性：能量足以导致下游ECU中的 MCU、收发器、逻辑芯片发生永久性硬击穿或热击穿。

　　二、行业标准：ISO 7637-2(旧)与 ISO 16750-2(新)核心对比

　　行业抛负载测试已全面切换ISO 16750-2:2023新标准，相比旧版ISO 7637-2，测试门槛大幅提高，核心差异一目了然：

　　核心结论：通过 ISO 16750-2标准连续10次脉冲考验的方案，其可靠性可完全覆盖并超越ISO 7637-2的要求。

　　三、防护核心：TVS二极管的工作逻辑与选型标尺

　　TVS(瞬态电压抑制二极管)是应对抛负载能量的核心器件，其防御过程分为三个阶段，且工程师选型需把握三大核心指标。

　　(一)TVS 二极管 “三步走” 工作逻辑

　　1.待机高阻态：电路电压低于VRWM

　　(额定反向截止电压)时，TVS处于静默状态，仅微安级漏电流，不干扰整车电路正常工作;

　　2.箝位阶段(低阻态)：瞬态电压超过VBR

　　(击穿电压)时，TVS迅速进入雪崩击穿区，阻抗骤降，将浪涌电流泄放到地，并将残压锁定在安全的VC

　　(箝位电压)附近;

　　3.自动恢复高阻态：抛负载能量耗尽后，TVS自动恢复至高阻态，电路无需人工干预即可继续工作。

　　(二)工程师选型三大必备“标尺”

　　1.VRWM：必须高于系统正常工作电压上限，确保器件平时不误动作;

　　2.VBR：区分电路“正常工作” 与 “危险浪涌” 的临界值;

　　3.VC：后端IC实际承受的电压，必须低于受保护芯片的绝对最大额定电压，否则防护失效。

　　四、实战指南：抛负载防护器件的

　　精准选型方法

　　4.1 两大工况防护策略(匹配 ISO 16750-2 Pulse5a/5b)

　　●策略 A Pulse5a(无内置抑制发电机)：原始浪涌能量最强，ECU 电源输入端必须选用大功率车规 TVS(雷卯 SM8S 系列);

　　●策略 B Pulse5b(发电机自带初级抑制)：母线残压仍会达到标准规定\(U_S^*\)，若残压高于 MCU 耐压，需增加 TVS 二次泄放，\(V_{RWM}\)略高于抑制后残压。

　　4.2 峰值电流估算公式(校核器件耐受能力)

　　IPP≈(US-VC)/Ri

　　US=ISO 16750-2 标准测试电压; VC=TVS箝位电压;Ri= 测试源阻抗，用于预判TVS峰值电流压力。

　　4.3 行业通用选型避坑规则

　　●12V整车系统：优先选VRWM≥22V TVS，覆盖跳车启动、双电池24V应急工况，避免低压TVS持续导通烧毁;

　　●24V 商用车系统：推荐 33V/36V 档车规 TVS。

　　4.4 全车型强制测试端口范围(ISO 16750-2:2023)

　　所有直接暴露在抛负载瞬态脉冲下的电源端口，均需要完成标准测试，覆盖燃油车、新能源车低压12V/24V系统：

　　五、高阶防御：TVS二极管的串联与并联策略

　　单颗TVS无法满足高压、超大能量ISO 16750-2测试时，可通过串联、并联提升防护能力，优缺点整理如下：

　　六、雷卯电子选型推荐：SM8S 系列

　　车规 TVS 器件

　　雷卯电子SM8S系列是专为汽车抛负载设计的防护器件，全线通过AEC-Q101车规认证，在ISO 16750-2严苛条件下完成验证，实测数据如下：

　　SM8S 系列核心优势(适配 ISO 16750-2:2023 难点)

　　1.6600W大功率浪涌耐受，0.5Ω低阻抗、400ms长脉冲10次循环无损坏，热稳定性远超同类竞品;

　　2.双向/单向可选，漏电流低、正向压降低，不影响车载小信号电路;

　　3.结温耐受175℃，满足车规高温耐久，通过MSL1防潮等级;

　　4.封装DO-218AB，便于PCB大功率散热布局。

　　七、结语：构建汽车电子抛负载防护的系统工程

　　ISO 16750-2:2023新标准抬高了车载抛负载防护的准入门槛，单纯依靠小功率TVS器件无法通过长时、多次脉冲测试。抛负载防护不是单一部件选型，是从标准解读、电流计算、器件选型到PCB布局的整套系统工程，实测验证是量产前必不可少的环节。

　　雷卯电子(Leiditech)作为领先的EMC元件与方案品牌，为汽车电子抛负载防护提供全方位支持：

　　1.自建专业EMC实验室，配备完善抛负载发生器，为客户提供免费测试与整改服务;

　　2.提供全适配方案，从抛负载防护到接口防静电，输出一站式定制化报告;

　　3.核心器件均通过车规认证，保障产品高可靠性。

　　即刻行动，为您的汽车电子系统穿上“防弹衣”!欢迎联系雷卯电子，提交您的电路图进行免费抛负载分析与器件匹配，我们在雷卯实验室见!