軍用車輛中的電子設(shè)備面臨一些獨(dú)特挑戰(zhàn)，其中的主要挑戰(zhàn)是須靠反常的電源工作。由于意識到這種在現(xiàn)場發(fā)生難以輕易解決的電源波動問題，美國國防部制定了 MIL-STD-1275D 規(guī)范，該規(guī)范將 28V 電源供電的軍用車輛電子系統(tǒng)的要求設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)要求。設(shè)計能夠承受 MIL-STD-1275D 浪涌及有關(guān)瞬態(tài)的系統(tǒng)，傳統(tǒng)上需要大型和昂貴的無源組件。凌力爾特的浪涌抑制器產(chǎn)品非常適合保護(hù)系統(tǒng)免受這類浪涌影響，同時降低了成本和減小解決方案尺寸。

MIL-STD-1275D 的要求

MIL-STD-1275D 定義了各種情況，最重要的是，對穩(wěn)定狀態(tài)工作、啟動干擾、尖峰、浪涌和紋波情況做出了規(guī)定。MIL-STD-1275D 針對 3 種獨(dú)立的“工作模式”制定了對上述每一種情況的要求：啟動模式、正常運(yùn)行模式和僅發(fā)動機(jī)模式。

在描述尖峰、浪涌、紋波以及其他要求的細(xì)節(jié)之前，先來看一下工作模式。毫不奇怪，“啟動模式”描述的是引擎啟動時發(fā)生的情況;“正常運(yùn)行模式”描述的是系統(tǒng)無故障運(yùn)行時的情況;“僅發(fā)動機(jī)模式”描述的是一種特別惡劣的情況，即電池斷接和發(fā)電機(jī)直接給電子設(shè)備供電。

僅發(fā)動機(jī)模式是一種非常富挑戰(zhàn)性的情況。通常，盡管發(fā)電機(jī)電源波動，但電池保持相對恒定的電壓，因此掩蓋了發(fā)電機(jī)的不穩(wěn)定性�？梢灶A(yù)料，為僅發(fā)動機(jī)模式設(shè)定的限制比正常工作模式嚴(yán)格。在大多數(shù)情況下，如果一個系統(tǒng)能夠通過在“僅發(fā)動機(jī)模式”情況工作，那么該系統(tǒng)在正常運(yùn)行模式時不會有任何問題。(一種可能的例外是，與處于正常運(yùn)行模式的 20mΩ 源阻抗相比，僅發(fā)動機(jī)模式的 500mΩ 源阻抗在浪涌期間可以減輕負(fù)擔(dān)。)

穩(wěn)定狀態(tài)

與任何標(biāo)準(zhǔn)都類似的是，MIL-STD-1275D 詳細(xì)解釋了各種情況和要求。本文的目的是，以更加容易理解的形式介紹這些要求以及建議采用的解決方案。如需更加準(zhǔn)確地了解各種定義和要求，請查閱 MIL-STD-1275D。

MIL-STD-1275D 給出的“穩(wěn)定狀態(tài)”定義是：“電路值保持基本恒定的情況，這種情況在所有初始瞬態(tài)或波動情況平復(fù)之后出現(xiàn)。在這種情況中，還有一點(diǎn)也是明確的，即在系統(tǒng)正常運(yùn)行期間僅發(fā)生固有或自然變化 (即系統(tǒng)沒發(fā)生故障，對系統(tǒng)的任何部分都未進(jìn)行意外更改)。”

簡言之，在穩(wěn)定狀態(tài)，輸入電壓保持相對恒定。

如表 1 所示，在正常運(yùn)行模式，穩(wěn)定狀態(tài)輸入電壓范圍為 25V 至 30V。在僅發(fā)動機(jī)模式 (發(fā)生電池斷接情況)，穩(wěn)定狀態(tài)電壓范圍稍微寬一些，為 23V 至 33V。

表 1：在正常運(yùn)行模式和僅發(fā)動機(jī)模式， MIL-STD-1275D 的一些規(guī)格

尖峰

這里我們不引用 MIL-STD-1275D 的“尖峰”定義，而是看看圖 1 中所示例子。尖峰一般是震蕩性的 (振鈴)，并在 1ms 時間內(nèi)逐步衰減到穩(wěn)定狀態(tài)電壓。MIL-STD-1275D 申明，這類尖峰發(fā)生在切換電抗性負(fù)載之時，也可能發(fā)生在鳴響號角、操作艙底泵、啟停引擎或旋轉(zhuǎn)槍架期間。

盡管上述描述在理解尖峰時是有用的，但是實際要求是由圖 2 定義的 (就僅發(fā)動機(jī)模式而言)。此外，在 5.3.2.3 小節(jié)“輸入 EDUT 的電壓尖峰”中，MIL-STD-1275D 描述了推薦的測試配置以及所需的上升時間和震蕩頻率。需要提到的一個重要事實是，能量最大值限制到 15mJ。對正常運(yùn)行模式的尖峰要求與僅發(fā)動機(jī)模式類似，只是正常運(yùn)行模式限制是 40V (在 1ms)，而不是 100V (在 1ms)。

圖 1：MIL-STD-1275D 尖峰

圖 2：僅發(fā)動機(jī)模式的尖峰包絡(luò)

浪涌

尖峰是持續(xù)時間不到 1ms 的瞬態(tài);浪涌則是持續(xù)時間較長的瞬態(tài)。圖 3 顯示了對僅發(fā)動機(jī)模式的限制。請注意，MIL-STD-1275D 推薦進(jìn)行的測試規(guī)定，應(yīng)該以 1s 的重復(fù)時間，給系統(tǒng)輸入加上 5 個持續(xù)時間 50ms 的 100V 脈沖。有趣的是，圖 3 所示浪涌情況的包絡(luò)要求比較難以滿足，因為該浪涌未在全部 500ms 時間內(nèi)保持 40V。本文所示解決方案滿足了這些情況的要求。就浪涌而言，對正常運(yùn)行模式的要求是較為容易;正常運(yùn)行模式的浪涌包絡(luò)類似，除了電壓最大值是 40V 而不是 100V。如需了解本文未涉及的詳細(xì)信息，讀者應(yīng)該參閱實際的 MIL-STD-1275D 規(guī)范。