一  . 兩(liang) 輪電動車控製板標準剖析

  1.1 GB 42296—2022《電動自行車用充電器安全技術要求》第 1 號修改單

    2024 年 11 月 1 日實施。明確了禁用車載形式充電器，增加了充電器溯源編碼永久性標識要求及相應試驗方法，優(you) 化了與(yu) 其他相關(guan) 標準的協調性

 1.2 GB 43854—2024《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規範》

   2024 年 4 月 25 日發布，2024 年 11 月 1 日實施。在單體(ti) 電池方麵明確了過充電、過放電、外部短路、熱濫用、針刺、標誌 6 項安全要求；電池組方麵明確了電氣安全、機械安全、環境安全、熱擴散、互認協同充電、數據采集、標誌等 7 個(ge) 方麵 22 項安全要求

  1.3 GB 17761—2018《電動自行車安全技術規範》

   現行的電動自行車安全強製性國家標準，限定電動自行車最高車速為(wei) 25km/h，含電池在內(nei) 的整車質量為(wei) 55kg 以內(nei) ，電機功率為(wei) 400W 以內(nei) 等，是電動自行車的基礎安全標準，其他相關(guan) 標準如 GB 42295、GB 42296、GB 43854 等都是在其基礎上針對電動自行車的不同方麵進行細化和規範

 1.4 電源要求

兩(liang) 輪電動車控製板常用電源為(wei) 48V、60V、72V ，48V電源通常由4節12V電池組成，60V由5節組成，72V由6節組成

新國標規定電動自行車電池額定電壓不應超過48V，但符合電摩國標的60V和72V電動車也可合規生產(chan) 銷售。不過，私自改裝電壓會(hui) 導致車輛合規性受質疑

1.5 控製功能標準

采用成熟穩定控製算法，實現平穩加速、精準控製與(yu) 快速響應，同時兼顧能量效率和電池壽命，優(you) 化不同負載下的性能

控製器需正確處理踏板、刹車、速度等各類傳(chuan) 感器輸入信號，精準驅動電機按預期速度和方向運轉

具備過流保護功能，防止電流過大損壞電機或電池，觸發值和恢複機製依電動車實際情況調整

擁有過壓保護、欠壓保護和短路保護功能，全方位保障異常情況下電動車和騎乘者的安全

1.6 通信接口標準與(yu) 環境

支持與(yu) 充電器通信，實現高效充電管理，保障電池合理充電，延長電池使用壽命

能與(yu) 儀(yi) 表盤通信，實時反饋電動車運行狀態，如速度、電量等信息，方便用戶了解車輛情況

可與(yu) 智能設備通信，實現遠程控製、防盜等智能化功能，提升用戶使用體(ti) 驗和車輛安全性

在濕度高達95%的環境中保持性能穩定，具備良好防水能力，適應戶外雨天等潮濕環境

可在- 20℃至50℃甚至更廣泛的溫度範圍正常工作，滿足不同地區和季節使用需求

能承受電動車行駛過程中的震動和衝(chong) 擊，保證控製器內(nei) 部元件連接穩固，不影響正常工作

二  兩(liang) 輪電動車控製板EMC相關(guan) 問題洞察

2.1 EMC標準解讀

ECE R10法規和ISO係列標準適用於(yu) 低壓電路，對兩(liang) 輪電動車控製板的電磁輻射和抗幹擾能力有嚴(yan) 格要求，確保在公共道路行駛時不對其他電子設備產(chan) 生幹擾 （ECE United Nations Economic Commission for Europe）

高壓電路，雖然標準化處於(yu) 早期階段

傳(chuan) 導幹擾方麵，電源線上的傳(chuan) 導幹擾會(hui) 導致控製板工作不穩定，影響電機轉速控製精度，甚至使電機出現異常抖動或停止運轉

輻射幹擾 可能幹擾周圍電子設備正常工作，如幹擾手機信號、影響附近無線通信設備等，降低用戶體(ti) 驗

控製板穩定性，導致控製信號傳(chuan) 輸錯誤，使電機失控，危及騎乘者安全幹擾其他電子設備正常運行，在車輛密集區域可能引發連鎖反應，影響公共交通係統的電子設備運行

三  傳(chuan) 統方案的痛點審視

3.1 降壓芯片耐壓與(yu) 成本矛盾

現實中大量超過120V的尖峰浪湧，若選擇耐壓超過120V的降壓芯片，價(jia) 格會(hui) 大幅提高，增加產(chan) 品成本，壓縮利潤空間

供應鏈風險，耐壓高、質量可靠的以歐美為(wei) 主

一般在電源端加5.0SMDJ90CA的瞬態抑製二極管，但其鉗位電壓會(hui) 超過120V，在應對尖峰浪湧時效果不佳，無法有效保護電路，增加電路故障風險

四  NR5.0SMDJ90CA物料的優(you) 勢凸顯

與(yu) 傳(chuan) 統5.0SMDJ90CA相比，NR5.0SMDJ90CA的IPP（峰值脈衝(chong) 功率）高20%以上，能承受更大的瞬態能量衝(chong) 擊，在遇到強浪湧時仍能穩定工作，保護電路不受損壞

Vc殘壓低20V以上，可有效降低電路中的殘餘(yu) 電壓，減少對其他電子元件的損害，提高電路穩定性和可靠性

解決(jue) 行業(ye) 痛點的原理

憑借更高的IPP，NR5.0SMDJ90CA可更好地吸收和消耗尖峰浪湧能量，避免浪湧對降壓芯片等元件造成損壞，確保降壓芯片在安全電壓範圍內(nei) 工作，更低的殘壓能有效保護電路中的其他敏感元件，降低因電壓過高導致元件損壞的概率，延長控製板使用壽命，降低了電路故障風險，減少維修成本，延長控製板使用壽命，為(wei) 企業(ye) 節省成本，提升產(chan) 品競爭(zheng) 力

浪湧1.2/50，8/20us綜合波殘壓波形如上

半導體(ti) TSS，thyristor surge suppressors，或者稱為(wei) Thyristor Surge Protectors (TSP)

Thyristor Surge Protection Devices (TSPD)

不同於(yu) 氣體(ti) 放電管GDT，具有如下的V-I特性。

TSS主要應用於(yu) 電信行業(ye) 和數據通信的過壓保護 ，其應用電路如下：

如今，隨著LED在照明電路中的應用擴展，TSS在LED照明電路中，可應用於(yu) LED照明電路的開路保護。具體(ti) 應用方案，請谘詢乐天堂FUN88技術工程師。

歡迎與(yu) 乐天堂FUN88技術工程師探討，以及申請免費樣品！

隨著LED技術穩定提高，高端主流的工礦燈，隧道燈和標識照明等應用均使用LED照明技術；對於(yu) 高品質的產(chan) 品，要求性價(jia) 比高、對LED失效保護是必不可少，我司針對此方麵應用領域開發出P-Thyristor保護管；P-SLED係列產(chan) 品提供SMA（Do-214AC)、SMB（Do-214AA)緊湊型多樣封裝，便用生產(chan) 。

一．產(chan) 品應用優(you) 勢：

二．應用說明：

上述應用電路使用的恒流源電源，市場上的大部份恒流電路僅(jin) 有過壓保護，短路保護，過溫保護，而就沒有開路保護, 當LED燈球串其中一顆開路失效，電路將會(hui) 生成浪湧電壓，使用並聯電容很快短路，從(cong) 而炸壞電容引起火災等意想不到的失效，嚴(yan) 重危及生命危險。

 三.LED燈珠串與(yu) 電壓關(guan) 係：

歡迎與(yu) 乐天堂FUN88技術工程師探討，以及申請免費樣品！

電池組的電源總線需避免受到鋰離子電池過電流現象和 ESD 影響，控製線路（如 SMbus,I2C 等）也需要避免受到ESD 的影響，低電壓（≤5V）ESD 防護電路如下：

保護方案

應用信息:

本方案符合IEC61000-4-2 air 15KV contact 8KV.

電池組的過流保護使用 YINT 的貼片性 PPTC，封裝 0603,0805,1206,1210,1812,2018,2920 等等。ESD 防護可使用分立型的多層壓敏電阻，也可以使用二極管陣列。

關(guan) 於(yu) 電池組的安全性，滿足測試方法：UL 1642 UL 2054 IEC 61960 IEC 62133；關(guan) 於(yu)  ESD防靜電保護二極管，滿足 IEC 61000-4-2。

需謹慎選用PPTC（自恢複保險絲(si) ），以確保過電流裝置的性能。 需重點考慮電池組的額定溫度，因為(wei) 該溫度將影響過電流保護裝置的跳變點和跳閘時間。

注：乐天堂FUN88電子研發組（www.led366.com）

簡介：

BMS 是 BATTERY MANAGEMENT SYSTEM 的第一個(ge) 字母簡稱組合，稱之謂電池管理係統。為(wei) 什麽(me) 鋰電池需要 BMS 管理係統? 鋰電池存在安全性差，時有發生爆炸等缺陷（詳見附錄說明）

電池

     一種主從(cong) 結構的 BMS 接線示意（上圖）

一．充放電回路中MOS 管的防護電路

BMS 充放電回路中 MOS 管， 開關(guan) 瞬間電流的突變而產(chan) 生漏極尖峰電壓，進而損壞 MOS 管，功率管開關(guan) 速度越快，產(chan) 生的過電壓也就越高。為(wei) 了防止器件損壞，會(hui) 在 GS 間增加大功率的 TVS瞬態抑製二極管。

MDSG GS 之間 SMCJ15CA

MDSG GS 之間SMCJ36CA

二．CAN BUS 的ESD靜電保護

二．RS485 防護器件選擇

乐天堂FUN88研發組：www.led366.com

產品關鍵詞：壓敏電阻.熱敏電阻.氣體放電管

引言:
隨著全球化的節能減排趨勢，LED技術的不斷革新；從(cong) 傳(chuan) 統的白熾燈到燈絲(si) 上塗了一些電子粉的節能燈，到現在的LED節能燈；世界各大半導體(ti) 廠商均在不斷改進LED器件的能耗、使用壽命、散熱問題等等技術；實質上，整個(ge) LED照明係統的損壞主要為(wei) 驅動器的損壞，而現實中眾(zhong) 多廠家對驅動電源的穩定性似乎考慮的不夠充分！

LED節能產(chan) 品已經廣泛用於(yu) 工業(ye) 廠房照明，城市景觀、城市照明、窗外廣告照明、隧道照明等等！我司結合眾(zhong) 多的項目經驗，對於(yu) 目前LED驅動電源的保護做一些簡要的介紹：

主要涉及標準: IEC61000-4-5 /  GB/T17626.5

綜合波 8/20US 1.25/50US 低電電網源阻抗,使用等效輸入2Ω
試驗等級:

第一部分：室外照明（不分恒流或恒壓介紹）

特點：室外照明係統的工作環境非常惡劣，容易受到雷電浪湧幹擾；驅動電源的損壞，維護成本較高昂。電氣特性：要求寬輸入電壓範圍、恒流精度要求高、電流波動小。

方案1：

優(you) 點：它使用了共、差模全方位保護，並且在共差模線上均和放電管串接；正常情況沒有漏電流，同時也會(hui) 延長壓敏電阻的使用壽命；一般情況，當壓敏電阻發現失效時為(wei) 開路或爆裂，也不免有特殊情況，壓敏電阻短路失效時，放電管將會(hui) 開路保護電路，否則會(hui) 引起電路總線跳閘。
它在線上串接了抑製浪湧電流的熱敏電阻，這種有利於(yu) 當電源開關(guan) （ON/OFF）切換時，吸收浪湧電流，減少因開關(guan) 過程的電火花產(chan) 生，使得恒流精度更高、更穩定。也有利於(yu) 後級整流穩壓電路的器件壽命延長。
缺點：成本相對較高，占一定的空間

方案2：

優(you) 點：它使用了共、差模全方位保護，在共模線上和氣體(ti) 放電管串接入PE保護地；正常情況線與(yu) PE線之間沒有漏電流，同時也會(hui) 延長壓敏電阻的使用壽命。
它在線上串接了抑製浪湧電流的熱敏電阻，這種有利於(yu) 當電源開關(guan) （ON/OFF）切換時，吸收浪湧電流，減少因開關(guan) 過程的電火花產(chan) 生，使得恒流精度更高、更穩定。也有利於(yu) 後級整流穩壓電路的器件壽命延長。
缺點：差模線上壓敏電阻發生短路失效，增加跳閘的機率

方案3：

優(you) 點：性價(jia) 比一般、它使用了差模保護，在差模線上和氣體(ti) 放電管串接；正常情況LN線之間沒有漏電流，同時 保護地線的項目實施。

它在線上串接了抑製浪湧電流的熱敏電阻，這種有利於(yu) 當電源開關(guan) （ON/OFF）切換時，吸收浪湧電流，減少因開關(guan) 過程的電火花產(chan) 生，使得恒流精度更高、更穩定。也有利於(yu) 後級整流穩壓電路的器件壽命延長。

缺點：浪湧電壓僅(jin) 靠器件吸收，沒有合適泄放能量的地。 

方案4:

優(you) 點：性價(jia) 比高、它使用了差模保護，在差模線上僅(jin) 用壓敏電阻；PCBLayout 不占空間,適合小功率緊湊型電路。
它在線上串接了抑製浪湧電流的熱敏電阻，這種有利於(yu) 當電源開關(guan) （ON/OFF）切換時，吸收浪湧電流，減少因開關(guan) 過程的電火花產(chan) 生，使得恒流精度更高、更穩定。也有利於(yu) 後級整流穩壓電路的器件壽命延長。
缺點：對於(yu) 壓敏電阻要求比較高，對機殼的阻燃性要求相對較高。

器件選擇（110V電源電壓波動20%）：

了解更多器件選擇可下載文檔。

關(guan) 注微信公眾(zhong) 號:乐天堂FUN88電子，了解更多保護元器知識。

乐天堂FUN88研發組：www.led366.com

1.常用的防護電路 

優(you) 點：電路簡單，一級防護，采用複合對稱電路，共模、差模全保護。

壓敏電壓選型，浪湧等級決(jue) 定壓敏的外徑，電壓的選擇參考下表：

2.變種電路

注：F1，2一般為(wei) 溫度保險絲(si) 。

3.多級防護電路

4.使用器件較少的電路

5.最簡單常用的三相電防雷方案（3+1）：

關(guan) 注公眾(zhong) 號：乐天堂FUN88電子，輕鬆了解。

關(guan) 鍵詞：交流電源的保護電路、壓敏電阻。

1.室內使用低浪湧等級（500-2KV）要求常用方案

此電路涉及到接口的浪湧防護、靜電防護、EFT、傳(chuan) 導、輻射，可根據測試項目選擇使用。

保險絲(si) F1，根據客戶工作電流和需過的浪湧等級選擇，可使用一次性保險絲(si) 或PPTC。 
肖特基二極管做防反使用，無要求可去掉。 
TVS瞬態抑製二極管，可選擇單向或者雙向，注意使用單向TVS的話，如果有防反要求，後麵的肖特基或者其 他防反二極管必須防止在TVS前麵，且選擇的肖特基二極管必須要高壓大電流的。

注：TVS的功率根據需要過的浪湧等級選擇，TVS電壓根據後 麵電路或者元器件的耐受電壓選擇。

2.室外應用高浪湧等級（2KV以上）常用方案 

2.1、 12V以下直流電路防護方案 

特點：此電路涉及到接口的浪湧防護、靜電防護、EFT、傳(chuan) 導、輻

射，可根據測試項目選擇使用。 

二級保護，氣體(ti) 放電管做粗保護，(如果有絕緣耐壓要求則氣

放管選型需注意)，TVS 做細保護，用空心電感 L1 退藕，浪湧

的殘壓很低，保險絲(si) F 是為(wei) 了讓氣放管或者 TVS 短路失效後

斷開電 路，以防止短路電流過大造成火災，所有器件的選型需根

據放浪湧的等級及客戶的電路具體(ti) 分析。

測試波形： 

     以 DC12V 為(wei) 例，±6KV 測試：

2.2、12V 以上直流電源防護電路

電路涉及到接口的浪湧防護、靜電防護、EFT、傳(chuan) 導、輻射，可根據測試項目選擇使 用。 二級保護，壓敏電阻和氣體(ti) 放電管做粗保護，(如果有絕緣耐壓要求則氣放管選型需注意)，TVS 做細保護，用空心電感 L1 退藕，浪湧的殘壓很低，保險絲(si)  F 是為(wei) 了讓壓敏電阻，氣體(ti) 放電管放管 或者 TVS 短路失效後斷開電路，以防止短路電流 過大造成火災，所有器件的選型需根據放浪 湧的等級及客戶的電路具體(ti) 分析。

2.3、防雷器件比較少，且防雷等級比較高的方案

此電路涉及到接口的浪湧防護、靜電防護、EFT、傳(chuan) 導、輻射，可根據測試項目選擇使用。 
TVS 需要大功率的 TVS，貼片的如 SM8S 係列，插件的 5KP，15KP 係列 。
氣體(ti) 放電管如果無絕緣耐壓要求，選擇 90V 的，如果有選擇高壓（2 倍絕緣耐壓值）的氣放管。

此電路涉及到接口的浪湧防護、靜電防護、EFT、傳(chuan) 導、輻射，可根據測試項目選擇使用。

保護器件選型

關(guan) 注公眾(zhong) 號：乐天堂FUN88電子，輕鬆了解。

關(guan) 鍵詞：TVS、PPTC、GDT、肖特基二極管、壓敏電阻。

太陽能發電是利用電池組件將太陽能直接轉變為(wei) 電能的裝置。太陽能電池組件（Solar cells）是利用半導體(ti) 材料的電子學特性實現P-V轉換的固體(ti) 裝置，在廣大的無電力網地區，該裝置可以方便地實現為(wei) 用戶照明及生活供電，一些發達國家還可與(yu) 區域電網並網實現互補。目 前從(cong) 民用的角度，在國外技術研究趨於(yu) 成熟且初具產(chan) 業(ye) 化的是"光伏--建築（照明）一體(ti) 化"技術，而國內(nei) 主要研究生產(chan) 適用於(yu) 無電地區家庭照明用的小型太陽能發電係統。

太陽能發電係統主要包括：太陽能電池組件（陣列）、控製器、蓄電池、逆變器、用戶即照明負載等組成。

太陽能發電係統需能承受過載、短路或電壓瞬變（雷擊、ESD等），並且需要保護元件達到規定標準或確保可靠的電路運行。

太陽能板保護:

太陽能電池按照12V或24V的額定輸出電壓排列成組。 雷擊為(wei) 主要危害。 安裝時須注意電池正負極的正確連接，以及是否有已損壞的太陽能電池。

TVS瞬態抑製二極管：24V電路麵板須使用5KP30A。

保險絲(si) ：額定電流須匹配電池麵板的最大輸出功率。

控製器，電池組，逆變器也需要根據額定的電流匹配保險絲(si) ，具體(ti) 可谘詢乐天堂FUN88電子。

關(guan) 鍵詞：TVS瞬態抑製二極管、保險絲(si) 。

1.1交流電源防雷電路：

采用複合對稱電路，共模、差模全保護，L、N 可以隨便接，正常工作時無漏電流。
① 壓敏電阻 RV1 短路失效後易引起火災，可在每個(ge) 壓敏電阻串接陶瓷氣體(ti) 放電管、溫度保險管， 最好串聯工頻保險絲(si) 以防工頻過電壓瞬間擊穿壓敏電阻起火；
② 選壓敏電壓高一點的更安全、耐用，故障率低，但殘壓略高；根據通流容量要求選擇外形尺寸和封裝形式，或采用幾個(ge) 壓敏電阻並聯（壓敏電壓相近）。

③ 陶瓷氣體(ti) 放電管失效模式大多為(wei) 開路，不易引起火災，當兩(liang) 者同時短路時亦會(hui) 有危險；根據要求的通流容量選擇，氣體(ti) 放電管和壓敏電阻都必須按照衝(chong) 擊 10 次以上的降額值計算通流容量（壓敏電阻為(wei) 一次衝(chong) 擊通流容量的三分之一左右，氣體(ti) 放電管為(wei) 最大通流容量的一半左右）。
④ 溫度保險管應與(yu) 壓敏電阻有良好的熱耦合，一般采用 130℃～135℃、10A/250V 的；
⑤ 玻璃放電管可代替陶瓷氣體(ti) 放電管（當要求的通流容量≤3KA 時）

⑥ 輸出電流較大時，要在線上串聯自恢複保險絲(si) PTC。

1.2單向與三相串聯式交流電源：

2.直流電源防雷電路（-48V、24V、110V）

此串聯電路的單邊即為(wei) 並聯模式電路，空心電 感 L≥20μH，導線直徑應按負載電流計算。

溫度保險管可置換為(wei) 陶瓷氣體(ti) 或玻璃放電管、 工頻保險絲(si) ，壓敏電阻也可置換為(wei) TVS二極管。

如有問題，可通過網站聯係技術人員（www.led366.com）