高压浪涌抑制器取代笨重的无源组件 并更易于满足 MIL-STD-1275D 要求

军用车辆中的电子设备面临一些独特挑战，其中的主要挑战是须靠反常的电源工作。由于意识到这种在现场发生难以轻易解决的电源波动问题，美国国防部制定了 MIL-STD-1275D 规范，该规范将 28V 电源供电的军用车辆电子系统的要求设定为标准要求。设计能够承受 MIL-STD-1275D 浪涌及有关瞬态的系统，传统上需要大型和昂贵的无源组件。凌力尔特的浪涌抑制器产品非常适合保护系统免受这类浪涌影响，同时降低了成本和减小解决方案尺寸。

MIL-STD-1275D 的要求

MIL-STD-1275D 定义了各种情况，最重要的是，对稳定状态工作、启动干扰、尖峰、浪涌和纹波情况做出了规定。MIL-STD-1275D 针对 3 种独立的"工作模式"制定了对上述每一种情况的要求：启动模式、正常运行模式和仅发动机模式。

在描述尖峰、浪涌、纹波以及其他要求的细节之前，先来看一下工作模式。毫不奇怪，"启动模式"描述的是引擎启动时发生的情况；"正常运行模式"描述的是系统无故障运行时的情况；"仅发动机模式"描述的是一种特别恶劣的情况，即电池断接和发电机直接给电子设备供电。

仅发动机模式是一种非常富挑战性的情况。通常，尽管发电机电源波动，但电池保持相对恒定的电压，因此掩盖了发电机的不稳定性。可以预料，为仅发动机模式设定的限制比正常工作模式严格。在大多数情况下，如果一个系统能够通过在"仅发动机模式"情况工作，那么该系统在正常运行模式时不会有任何问题。(一种可能的例外是，与处于正常运行模式的 20mΩ 源阻抗相比，仅发动机模式的 500mΩ 源阻抗在浪涌期间可以减轻负担。)

稳定状态

与任何标准都类似的是，MIL-STD-1275D 详细解释了各种情况和要求。本文的目的是，以更加容易理解的形式介绍这些要求以及建议采用的解决方案。如需更加准确地了解各种定义和要求，请查阅 MIL-STD-1275D。

MIL-STD-1275D 给出的"稳定状态"定义是："电路值保持基本恒定的情况，这种情况在所有初始瞬态或波动情况平复之后出现。在这种情况中，还有一点也是明确的，即在系统正常运行期间仅发生固有或自然变化 (即系统没发生故障，对系统的任何部分都未进行意外更改)。"

简言之，在稳定状态，输入电压保持相对恒定。

如表 1 所示，在正常运行模式，稳定状态输入电压范围为 25V 至 30V。在仅发动机模式 (发生电池断接情况)，稳定状态电压范围稍微宽一些，为 23V 至 33V。

表 1：在正常运行模式和仅发动机模式， MIL-STD-1275D 的一些规格

尖峰

这里我们不引用 MIL-STD-1275D 的"尖峰"定义，而是看看图 1 中所示例子。尖峰一般是震荡性的 (振铃)，并在 1ms 时间内逐步衰减到稳定状态电压。MIL-STD-1275D 申明，这类尖峰发生在切换电抗性负载之时，也可能发生在鸣响号角、操作舱底泵、启停引擎或旋转枪架期间。

尽管上述描述在理解尖峰时是有用的，但是实际要求是由图 2 定义的 (就仅发动机模式而言)。此外，在 5.3.2.3 小节"输入 EDUT 的电压尖峰"中，MIL-STD-1275D 描述了推荐的测试配置以及所需的上升时间和震荡频率。需要提到的一个重要事实是，能量最大值限制到 15mJ。对正常运行模式的尖峰要求与仅发动机模式类似，只是正常运行模式限制是 40V (在 1ms)，而不是 100V (在 1ms)。

图 1：MIL-STD-1275D 尖峰

图 2：仅发动机模式的尖峰包络

浪涌

尖峰是持续时间不到 1ms 的瞬态；浪涌则是持续时间较长的瞬态。图 3 显示了对仅发动机模式的限制。请注意，MIL-STD-1275D 推荐进行的测试规定，应该以 1s 的重复时间，给系统输入加上 5 个持续时间 50ms 的 100V 脉冲。有趣的是，图 3 所示浪涌情况的包络要求比较难以满足，因为该浪涌未在全部 500ms 时间内保持 40V。本文所示解决方案满足了这些情况的要求。就浪涌而言，对正常运行模式的要求是较为容易；正常运行模式的浪涌包络类似，除了电压最大值是 40V 而不是 100V。如需了解本文未涉及的详细信息，读者应该参阅实际的 MIL-STD-1275D 规范。

图 3：仅发动机模式的浪涌包络