過去的十年中創(chuàng)新技術不斷發(fā)展和提升，相應的汽車電子設備的安全性和可靠性標準也經歷了翻天覆地的變化。像車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)和防抱死制動系統(tǒng)等技術原來都作為可選配置出現(xiàn)，現(xiàn)在已經成為了絕大多數(shù)車輛的標準配置。目前革新型車用電子設備種類非常豐富，包括車道偏離預警系統(tǒng)、車輛互聯(lián)通信系統(tǒng)、夜視安全系統(tǒng)等。
消費者對汽車部件的需求逐漸延伸到消費性電子產品，設計師們也意識到了認證標準的重要性，研發(fā)和制造也慢慢向相關領域偏移。但是根據(jù)車用產品標準展開的設計工作，依然面臨著很多技術難題和挑戰(zhàn)。隨著汽車集成電路尺寸越來越小、傳輸速度越來越快，靜電放電（ESD）過程中損毀的風險也相應增大。除此之外，車輛認證模擬測試顯示，車用電路具有快速瞬變脈沖的特性。
根據(jù)汽車標準、電路原理和產品解決方案衍生出的實際應用方法，可以幫助設計師們創(chuàng)造出穩(wěn)定性高、可靠性強的產品。首先應該注意測試標準中需求，以及分析車用電路保護的最常規(guī)類別；然后辨識出那些先進的電路保護技術，盡可能早地應用到設計階段，來提高產品安全性和可靠性。
電路設計師必要仔細考慮ISO 10605和AEC-Q 101測試標準的要求，這樣研發(fā)出的先進車用電子設備才能夠符合汽車市場的質量水準。ISO 10605是一項國際標準，詳細說明了為常規(guī)道路車輛開發(fā)電子模塊的靜態(tài)放電測試評估方法，電子模塊必須能夠應對裝配、維修護理和車輛操控過程中的電氣干擾。根據(jù)ISO 10605的規(guī)定，每一款電路和電子部件應用在車輛之前，都需要事先完成相關測試工作；新車型裝配結束下線之前，還需要接受測試，以確保產品安全性和可靠性。
ISO 10605標準的關注點集中在電氣產品風險上，而AEC-Q 101標準則更像是環(huán)境規(guī)范，它描述了一系列的質量評估測試，用于證實車輛半導體部件的長時間可靠性。像瞬態(tài)電壓抑制（TVS）二極管等靜態(tài)放電保護設備在應用到車輛之前，必須要滿足AEC-Q 101標準要求。根據(jù)AEC-Q 101標準的規(guī)定，相關零部件要能夠應對熱沖擊、極端溫度和高濕度環(huán)境。
不管安裝在車輛上任何位置，所有的電路和電子設備在經歷快速瞬變脈沖后，都很容易出現(xiàn)損毀。以下將提供四種最常見且需要得到保護的電路類型。
1. 傳統(tǒng)的雙線式通信總線
1.1 控制器局域網(wǎng)絡（CAN）
CAN標準使得微控制器和電子設備與車輛之間的通信不需要依賴中央計算機，CAN系統(tǒng)能夠實現(xiàn)各種各樣的功能，具體包括轉向助力裝置、發(fā)動機處理器與傳統(tǒng)系統(tǒng)之間的動力傳輸通信等。
1.2 局域互聯(lián)網(wǎng)絡（LIN）
LIN串行網(wǎng)絡協(xié)議用來實現(xiàn)汽車各零部件之間的信息傳遞，LIN總線可以管理控制簡單的電動機械功能，例如調節(jié)電動座椅、開關定速巡航系統(tǒng)。CAN和LIN總線很有可能導致瞬時沖擊電壓波的出現(xiàn)，造成未受保護的CAN或LIN收發(fā)器失效。
2. 高速數(shù)字總線
USB和HDMI（高清視頻輸出）端口給車輛用戶帶來很大便捷，比如儀表板上的USB端口可方便駕乘人員為手機或者平板電腦充電，或者直接播放音樂。 HDMI端口能夠與車載前置和后置攝像頭連接起來，即時提供車輛周圍影像信息。隨著信息傳輸速率和芯片敏感度的提升，USB和HDMI高速端口必須具備出眾的傳遞信號完整性和系統(tǒng)可靠性特征，微弱的靜態(tài)放電或者短路現(xiàn)象發(fā)生，都會造成端口或其他設備的損毀。
3. WiFi無線網(wǎng)通信和SIM卡插口
移動3G和LTE通信無線網(wǎng)絡技術的發(fā)展，讓駕乘人員在車輛中也能夠獲取豐富的信息。SIM模塊屬于汽車電路的外插入組分，幫助把LTE通信數(shù)據(jù)轉化成 WiFi無線網(wǎng)絡信號，方便用戶連接智能手機、平板電腦和筆記本電腦。SIM卡插口需要靜態(tài)放電保護設備，因為安裝或替換SIM卡的時候，偶發(fā)的電流脈沖可能給駕乘人員帶來傷害。
4. 高頻通信和無線電
高頻通信技術依靠短距離無線電射頻回路，能夠實現(xiàn)車輛之間或者車輛與道路之間的通信。網(wǎng)絡化信息讓車輛可以獲取其他車輛位置、速度信息，相互直接產生關聯(lián)，有助于防止碰撞事故的發(fā)生，促進智能交通系統(tǒng)的早日實現(xiàn)。無線射頻放大器的前端對靜態(tài)放電非常敏感，而射頻信號會在天線電路中生成正/負極電壓。
車輛電路設計師致力于發(fā)掘高品質的電路保護解決方案，但是目前能夠制造滿足AEC-Q 101標準產品的公司還很有限。當選擇某一款產品的時候，首先要確認生產公司是否能滿足工業(yè)標準要求。制造企業(yè)也應該在產品設計階段追尋最優(yōu)方法，生產過程采用高品質工藝。
設計高穩(wěn)定性的車用電子設備需要考慮到環(huán)境和電氣危險，成功的設計要滿足ISO 10605和AEC-Q 101測試標準。電子設備必須得到充分保護，只有這樣車輛可靠性才能得到保障。電路設計師應該考慮到車用電路存在的缺陷，特別是涉及創(chuàng)新型通信網(wǎng)絡的系統(tǒng)。隨著對測試標準和電路設計的不斷深入了解，設計師將能夠針對不同應用找到最合適的電路保護解決方案。
