在當代的汽車及各類交通工具中，電氣系統的應用變得愈加普遍，這一現象隨著科技的迅速發展而愈加明顯。為了提升車用系統的安全性與可靠性，在系統設計時就需評估電源管理與子系統保護設計，以防止在子系統的信號端遭遇大能量瞬態事件造成系統的損壞，本文主要介紹如何根據 ISO16750車用規格在不同車用電力系統需要根據其特性來選擇適合的靜電保護元件，以確保子系統的穩定性和可靠性。后續將探討12V和24V電壓系統在子系統的靜電保護方面的需求，并提出相應的元件選擇建議。

靜電放電的潛在危害

靜電放電（ESD）是指靜電在積累到一定程度后，通過導體或介質釋放的電能，這種現象在我們的日常生活中其實相當常見，特別是在干燥的環境中，靜電的產生和釋放更加頻繁。對于汽車而言，靜電放電可能會對車輛內部的電子元件造成不可逆的損害，從而導致系統故障，甚至可能引發嚴重的安全隱患。例如，靜電放電對汽車的電子控制單元（ECU）而言，可能會導致數據丟失、系統重啟或無法正常運行，這些問題都會對車輛的安全性和性能造成直接影響。

12V& 24V不同車用電力系統的靜電保護需求

12V & 24V電壓系統是當前大多數汽車和貨車所采用的標準電壓系統。不同于消費性電子，由于車用系統需考量電瓶的特性和車用法規的要求，對于12V車用系統，需選用27V的ESD防護元件，24V車用系統，需選用36V的ESD防護元件，主要原因包含下列幾點狀況：

1. 工作電壓（Working Voltage）

選擇保護元件的（VRWM）需留意是否能在ISO16750的測試電壓范圍之上（例如12V系統選擇保護元件VRWM ≥ 27V，24V系統選保護元件VRWM ≥ 36V）。

2. 極性（Uni/Bi-directional）

雙向TVS（Bi-directional）適合應用在雙向信號上，同時能避免元件打反，造成信號異常狀況發生。

單向TVS（Uni-directional）適用于單向信號源，對于負壓的能量能更快速的宣泄。

在車用產品除了系統電壓的差異，仍需留意車用法規的測試規范，由于在CAN信號是5V信號位準，若采用消費性電子產品選擇保護元件，往往會在CAN信號上選擇5V的保護元件，但實際上需關注車用法規ISO16750的測試規格，在ISO16750 Reversed voltage在搭電過程中有可能會將電源誤觸在CAN信號線上，因此CAN信號上需選用雙向TVS（Bi-directional），建議料號為AZ9427-02S & AZ9436-02S。

ISO-16750-2 : 2023法規中要求測試規格

表一：在ISO-16750-2 : 2023所定義12V & 24V的車用系統，要求不同電壓系統的測試規格

ISO-16750-2 : 2023 Overvoltage-Jump start 須留意在測試過程中，在搭電的過程中有可能會誤觸至CAN信號線上，在選擇保護元件時，也須評估此條件。

ISO-16750-2:2023 Reversed voltage主要是測試一個反向的電壓注入，在搭電的過程中也可能會誤觸至CAN信號線上，在選擇保護元件時，要留意雙向Bi-directional的特性，若此時選擇了單向的防護元件配置在CAN信號中，可能會引起單向的保護元件被Reversed voltage測試項目燒毀的狀況發生。

ISO-16750-2 : 2023 Short Circuit protection 是將能量直接注入CAN信號上，須留意信號上的保護元件是否能符合此測試規格。

適用于12V & 24V車用系統CAN信號上的防護元件

表二：針對不同車用系統推薦的ESD防護元件

選型建議

若車用系統電壓12V，推薦AZ9427-02S。

若車用系統電壓24V，推薦AZ9436-02S。

結語

靜電放電是一個不容忽視的問題，尤其是在當今電氣系統日益復雜的背景下。針對不同電壓系統的需求，選擇合適的靜電保護元件顯得尤為重要。無論是12V系統還是24V系統，目前的燃油車以及電動車都增加了更多的電子模塊，為了確保整個系統的穩定性和可靠性，需要根據實際情況選擇合適的ESD防護元件。隨著科技的不斷進步，晶焱科技股份有限公司持續地研發更好ESD防護元件的產品，未來將出現更多高效的ESD解決方案，幫助我們更好地應對靜電放電所帶來的各種挑戰。

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