本文為上海雷卯電子（Leiditech）資深EMC防護技術專家關于汽車拋負載防護的專業解析，聚焦汽車電子拋負載防護的原理、行業標準、核心器件選型及實戰方案，為汽車電子設計提供系統化的防護思路。

一、揭秘拋負載：汽車電子設備的 “瞬間殺手”

當發電機正處于大電流充電狀態時，如果蓄電池連接線路突然中斷（如接線柱松動或腐蝕），發電機內部勵磁繞組存儲的磁場能量（E=?
LI2，L為勵磁電感，I為勵磁電流）無法被蓄電池吸收，進而在電源總線上產生破壞性電壓尖峰的現象，我們稱之為拋負載，其具有三高核心特征：

高幅值：電壓瞬間飆升至數十甚至上百伏特，遠超12V/24V 汽車系統正常工作范圍；

高能量：脈沖持續時間40ms~400ms，長脈沖易造成大量熱能堆積；

高破壞性：能量足以導致下游ECU中的 MCU、收發器、邏輯芯片發生永久性硬擊穿或熱擊穿。

二、行業標準：ISO 7637-2（舊）與 ISO 16750-2（新）

核心對比

目前汽車電子行業已全面向更嚴苛的ISO 16750-2標準靠攏，該標準也是行業公認的拋負載防護“金標準”，兩大標準關鍵參數對比如下：

核心結論：通過ISO 16750-2標準連續10次脈沖考驗的方案，其可靠性可完全覆蓋并超越ISO 7637-2的要求。

三、防護核心：TVS二極管的工作

邏輯與選型標尺

TVS（瞬態電壓抑制二極管）是應對拋負載能量的核心器件，其防御過程分為三個階段，且工程師選型需把握三大核心指標。

（一）TVS 二極管 “三步走” 工作邏輯

1.待機階段（高阻態）：電路電壓低于VRWM
（額定反向截止電壓）時，TVS處于靜默狀態，僅微安級漏電流，不干擾系統運行；

2.箝位階段（低阻態）：瞬態電壓超過VBR
（擊穿電壓）時，TVS迅速進入雪崩擊穿區，阻抗驟降，將浪涌電流泄放到地，并將殘壓鎖定在安全的VC
（箝位電壓）附近；

3.恢復階段（自動復位）：拋負載能量耗盡后，TVS自動恢復至高阻態，電路無需人工干預即可繼續工作。

（二）工程師選型三大必備“標尺”

1.VRWM：必須高于系統正常工作電壓上限，確保器件平時不誤動作；

2.VBR：區分電路“正常工作” 與 “危險浪涌” 的臨界值；

3.VC：后端IC實際承受的電壓，必須低于受保護芯片的絕對最大額定電壓，否則防護失效。

四、實戰指南：拋負載防護器件的

精準選型方法

需根據發電機是否內置抑制電路，采取針對性的防護策略，同時結合行業慣例規避選型誤區，并通過公式估算器件電流壓力。

（一）分場景防護策略

1.策略A（針對 Pulse 5a）：發電機無任何抑制，能量最強，需在ECU輸入端配置高功率TVS（如雷卯 SM8S 系列）；

2.策略B（針對 Pulse 5b）：發電機已有初步抑制，電壓被限制在US?，若該殘壓仍高于MCU耐壓值，需補充TVS進行 “二次截流”，且TVS的VRWM
需略高于抑制后的US?。

（二）關鍵計算公式

用于估算TVS承受的峰值脈沖電流，判斷器件電流壓力：IPP≈Ri
US?VC

其中：US為測試電壓，VC為TVS箝位電壓，Ri為源阻抗。

（三）行業選型慣例與“避坑” 指南

1.12V 系統：強烈建議選型大于24V的TVS，兼顧汽車維護中 Jump Start（跳車啟動）或雙倍電池電壓（24V）維護場景，避免選型過低（如14V）導致 TVS 在24V強制供電時持續導通燒毀；

2.24V 系統：建議選型33V或36V的TVS。

（四）拋負載測試的核心

拋負載測試的核心是模擬蓄電池與發電機（燃油車）/高壓轉低壓DC-DC（新能源車）輸出端意外斷開時，產生的高能量瞬態過壓脈沖，核心適用原則為：所有在拋負載事件發生時，會直接暴露在該瞬態脈沖下的車載電源端口，均需執行對應測試。

五、高階防御：TVS二極管的

串聯與并聯策略

當單顆TVS器件無法應對極端能量或特定電壓需求時，可通過串聯/并聯增強防護能力，兩種方案的核心價值與潛在風險如下：

六、雷卯電子選型推薦：SM8S 系列車規 TVS 器件

雷卯電子SM8S系列是專為汽車拋負載設計的防護器件，全線通過AEC-Q101車規認證，在ISO 16750-2標準下的實測表現卓越，核心測試結果如下：

核心亮點：SM8S24CA可在0.5Ω低阻抗、400ms長脈沖條件下連續10次通過測試，證明其在極高電流壓力下的熱穩定性和芯片一致性. 這是許多宣稱符合標準但僅在2Ω條件下測試的競品所無法企及的。

七、構建汽車電子拋負載防護的

系統工程

汽車拋負載防護并非單一元器件的選擇，而是一項嚴密的系統工程，理論計算后的實測驗證是實現產品量產的關鍵一步。

雷卯電子（Leiditech）作為領先的EMC元件與方案品牌，為汽車電子拋負載防護提供全方位支持：

1.自建專業EMC實驗室，配備完善拋負載發生器，為客戶提供免費測試與整改服務。

2.提供全適配方案，從拋負載防護到接口防靜電，輸出一站式定制化報告；

3.核心器件均通過車規認證，保障產品高可靠性。