Лучшие решения ESD/EOS для двухколесного электротранспорта

В последние годы названия «E-bike» или «Electric Assist Bike» постоянно появляются в различных средствах массовой информации. Из-за необходимости социального дистанцирования на улице во время пандемии коронавируса во всем мире наблюдается ажиотаж в магазинах велосипедов и электровелосипедов. Электровелосипеды становятся одним из самых привлекательных и популярных видов транспорта из-за преимуществ энергоэффективности, экологичности, низкой стоимости и отсутствия необходимости лицензирования. Электровелосипеды выглядят почти как обычные велосипеды, у обоих есть педали, а наличие электродвигателя означает, что вы получите дополнительную мощность, чтобы помочь усилию крутить педали. В отличие от обычных велосипедов, электровелосипеды интеллектуально обеспечивают несколько уровней мощности в разных режимах или в зависимости от того, насколько быстро водитель крутит педали, что позволяет прилагать меньше усилий для легкого подъема в гору, а также для более длительного времени езды и больших поездок. При этом, сохраняется удовольствие от езды на велосипеде.

Согласно исследованиям рынка, все еще есть много людей, которые плохо понимают существенные различия между электрическим вспомогательным велосипедом, электрическим велосипедом и электрическим мотоциклом. В зависимости от источников питания и ограничений скорости они классифицируются, как показано в таблице 1. Кроме того, велосипеды с электроприводом, доступные в настоящее время на рынке, также можно разделить на городские велосипеды с электроприводом, дорожные велосипеды с электроприводом и горные велосипеды с электроприводом. Основное отличие заключается в цели использования: для отдыха, поездок на работу или фитнеса. Среди них самый популярный тип — городские велосипеды с электроприводом, которые можно использовать не только для ежедневных поездок на работу, но и помочь получить удовольствие от катания всей семьей. Тем не менее, этот тип продуктов очень чувствителен к электростатическому разряду (ESD), создаваемому человеческим телом, и к воздействию электрического перенапряжения (EOS). Поскольку электровелосипеды работают в разных погодных условиях и имеют более высокие рабочие температуры, легко вызвать неисправность электронной системы, что приведет к повреждению продукта, требующего в дальнейшем возврата для ремонта, или даже серьезно подорвет имидж бренда, доверие потребителей и лояльность.

Таблица 1. Классификация и отличия двухколесного транспорта.

Современный электровелосипед часто требует более компактных модулей, меньшего размера печатной платы и более совершенного производственного процесса, что делает продукт более восприимчивым и чувствительным к электростатическим разрядам. Поэтому требования к испытаниям на электростатический разряд становятся все более и более строгими, а контактный разряд выходного напряжения 8 кВ стандарта IEC 61000-4-2 считается основным стандартом. Этот метод испытаний используется для имитации случая, когда электрооборудование подвергается разрядам статического электричества при эксплуатации потребителями. При условии добавления соответствующего устройства защиты от электростатического разряда/затухания к чувствительным к статическому электричеству компонентам, сигнальной проводке и клеммам питания на этапе проектирования можно заранее принять превентивные меры, чтобы избежать повреждения back-end продуктов или сбоя системы.

Amazing Microelectronic Corp. обладает передовой технологией проектирования защиты от электростатического разряда и разработала широкий спектр компонентов защиты от электростатического разряда, предназначенных для защиты электровелосипедов, с различными размерами корпуса и характеристиками, что позволяет клиентам свободно выбирать продукт в соответствии с требованиями, как показано на рис. 1. Используя собственную запатентованную технологию, Amazing Microelectronic Corp. выпустила серию компонентов электростатической защиты и предоставила 0402 или многоканальные матричные решения для различных применений. Как показано на рис. 2, каждый отдельный блок защиты от электростатического разряда способен выдерживать контактный разряд не менее 8 кВ/воздушный разряд 15 кВ с защитой от EOS. Размер корпуса 0402 составляет всего 1,0 мм x 0,6 мм при толщине 0,5 мм, что может удовлетворить потребности в компактном корпусе для электровелосипедов. Учитывая будущие технологические тенденции, Amazing Microelectronic Corp. продолжит разработку большего количества компонентов защиты от электростатического разряда для удовлетворения потребностей рынка и клиентов, а также предложит клиентам идеальные решения в виде индивидуальных продуктов.

Рисунок 1. Решения Amazing для применения в электротранспорте

Application		Parts	Package	Cin	ESD(Con/Air)	Surge
CAN Bus TVS		AZ4824-02S	SOT23-3L	38pF	30kV/30kV	6.5A
Power	5V	AZ3005-01G	SOD123	1300pF	30kV/30kV	60A
Power	12V	AZ4012-01G	SOD123	290pF	30kV/30kV	20A
Power	24V	AZ4024-01G	SOD123	450pF	30kV/30kV	25A
Power	36V	AZ4045-01G	SOD123	240pF	30kV/30kV	15A
LED		AZ5725-01F	DFN1006(0402)	8pF	15kV/15kV	N/A
Bluetooth		AZ5325-01F	DFN1006(0402)	0.5pF	8kV/15kV	N/A
GPIO/UART		AZ5413-01F	DFN1006(0402)	0.75pF	20kV/20kV	7.5A
Button		AZ5123-01F	DFN1006(0402)	13.5pF	16kV/16kV	5A

Рисунок 2. Параметры TVS решений Amazing для E-bike применения