Dioda penekan tegangan transien tidak melakukan tugasnya

Saya memiliki sirkuit yang bekerja pada 21V DC dan menarik arus maksimum 3A. Saya perlu mengujinya dengan standar IEC 61000-4-4 dan 61000-4-5 yang merupakan tes kekebalan lonjakan.

Saya menggunakan catu daya mode sakelar bersertifikasi UL untuk memberi daya pada unit saya. Pasokan sebenarnya memancarkan lonjakan yang lebih dari 21V (sekitar +/- 150V).

Jadi saya memasukkan dioda TVS SMLJ22CABCT-ND di sirkuit saya untuk melindungi dari lonjakan. Dioda ini memiliki waktu respons sekitar 5 picoseconds. Tetapi pulsa yang diberikan dalam tes lonjakan adalah pulsa 8/20 μs dari 2KV. yang pada gilirannya membuat catu daya untuk memberi lonjakan seperti yang ditunjukkan pada gambar. Seperti yang Anda lihat pada gambar, output bervariasi untuk beberapa mikrodetik. masukkan deskripsi gambar di sini Output DC dari catu daya setelah dioda TVS

Pertanyaan saya adalah mengapa dioda TVS tidak menekan tegangan tinggi. Rangkaian saya rusak oleh tegangan berlebih ini.

Skema rangkaian daya diberikan di bawah ini.

Tidak ada banyak perlindungan di sirkuit. 21V diambil untuk antarmuka yang berbeda. Saya perlu mencari perbaikan untuk ini daripada merancang papan sirkuit baru.

Skema

The sirkuit pengujian untuk IEC 61000-4-5 standar.

1KV di Live dan Netral; 2KV melintasi Live dan Earth, Netral & Bumi ( deskripsi terperinci )

— mik
sumber

Apakah Anda memiliki rangkaian pengaturan pengujian?

— Sendok

Mari kita lihat sirkuit Anda, seperti kata Spoon, tetapi itu tidak terdengar seperti catu daya yang sangat bagus - atau sesuatu yang lain sedang terjadi.

— Spehro Pefhany

Ya, kita akan membutuhkan rangkaian, atau skema lebih disukai

— Funkyguy

Tunjukkan pada kami rangkaian pendingin-daya lengkap Anda, termasuk kapasitor decoupling dan induktor / manik-manik seri apa pun. Jika yang Anda miliki hanyalah TVS, tidak heran itu tidak terlalu efektif.

— Dave Tweed

Sebuah TV saja mungkin tidak akan berfungsi. Perlu ada resistensi atau induktansi atau keduanya untuk memungkinkannya melakukan tugasnya dengan benar.

— Erik Friesen

Jawaban:

Sangat sering impedansi parasit antara garis dan dioda adalah beberapa nanohenrie. Ini disebabkan oleh panjang lead dioda.

masukkan deskripsi gambar di sini

Impedansi ini memperlambat respons dioda TVS oleh nanodetik, sehingga pulsa sementara dapat lewat.
Anda dapat menggunakan dioda TVS dengan apa yang disebut "flow through design" di mana Anda harus melewati rel dan tanah melalui paket yang sama.

masukkan deskripsi gambar di sini

Tentu saja ini membutuhkan desain PCB yang tepat.

— GR Tech
sumber

Ini adalah dioda TVS yang saya gunakan sekarang. Tautan Saya telah menyolder dioda TVS ke pin secara langsung. Saya bekerja dengan PCB yang ada. Saya mencoba menerapkan perbaikan. Apakah menambahkan kapasitor secara paralel ke dioda menyelesaikan masalah di sini? (menangkal induktansi)

— mik

Saya baru saja membacanya di posting serupa di sini. Saya juga menemukan artikel tentang mengatasi masalah induktansi parasit di sini .

— mic

@mic mungkin bukan kapasitor tetapi akan menarik untuk menambahkan induktor 100 ~ 470μH (pada arus pengenal) setelah dioda, secara seri dengan rel catu daya dari perangkat yang dilindungi Anda, hanya untuk memperlambat waktu naik pulsa sementara dan akhirnya diserap oleh shunt. Saya belum menguji saran ini

— GR Tech

@ GR Tech harusnya sebelum atau sesudah? Menurut dokter, bukankah seharusnya sebelum dioda?

— mik

1.6 μ f (Hai r l Sebuah r g e r)

$1.6 \mu f \text{ }(or\text{ }larger)$

— Guill
sumber

Sudah ada kapasitor di sirkuit. kapasitor 470uf sejajar dengan dioda TV. Juga apakah ada perhitungan yang terlibat dalam menentukan nilai kapasitor

— mik

Ini tidak selalu merupakan kemungkinan. Anda tidak bisa begitu saja membuang kapasitansi untuk membunuh transien, bagaimana dengan di bus komunikasi? silikon TVS baik-baik saja asalkan berukuran benar, ditempatkan dengan benar dengan dioda kemudi yang sesuai (jika perlu)

— JonRB

@mic: Meskipun Anda sudah memiliki 470 uF melintasi dioda, untuk beberapa alasan mereka tidak pandai menekan noise frekuensi tinggi. Coba keramik sekitar 2 uf, dari tegangan yang sesuai.

— Guill