TVS 다이오드의 클램핑 전압 감소


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이전 질문에 대한 후속 조치 .

TLV1117LV33 LDO에 공급하는 5V 전원으로 구동되는 제품을 설계하고 있습니다 . 프로젝트의 일반적인 전류 소비는 500mA 미만이지만 레귤레이터는 세라믹 출력 캡으로 저렴하고 안정적이므로 지금까지는 좋아합니다. 어쨌든, 나는 이전 질문에서 Vin 라인에 ESD 및 과도 보호를 적용하는 것이 좋습니다. 나에게 의미가 있습니다. 그래서 내가 생각하는 솔루션은 PTC polyfuse 시리즈이며, 표준 단방향 TVS 다이오드입니다. 바닥.

그러나 내가 본 모든 다이오드 (예 : Littelfuse SP1003 , Vishay GSOT05C )는 클램핑 전압이 상당히 높습니다. 나는 이것이 표준이라는 것을 이해합니다. 즉, TVS 다이오드의 최대 클램프 전압이 최대 역 스탠드 오프보다 훨씬 높을 것입니다. 또한 낮은 클램핑 전압과 낮은 동적 저항은 TVS 다이오드의 장점으로 간주됩니다.

그러나 레귤레이터의 안전한 작동 입력 범위는 최대 5.5V (최대 6V)입니다. 이 다이오드는 5V 역 스탠드 오프 및 일반적으로 1A에서 ~ 7V 클램핑 전압 (30A에서 ~ 12V)을 갖습니다. 그것은 내 레귤레이터를 쉽게 튀길 것입니다! 클램핑 전압이 낮은 장치를 보았지만 "낮게"라고 말하면 12V (30A)와 반대로 10V를 의미합니다. 유도 과도 현상이 5V 레일 (또는 이와 유사한 것)에 나타날 경우 레귤레이터가 생존 할 수 있도록 클램핑 전압을 어떻게 낮추나요?

MOV와 같은 장치는 클램핑 전압이 훨씬 높은 것처럼 보이므로 알 수 있듯이 우수한 솔루션은 아닙니다. 또한 다단계 ESD 보호에 대해 조금 들었지만 그 방법에 대한 조언은 없습니다. 내가 너무 생각 하는가?

답변:


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클램프 전압을 낮추기 위해 TVS 다이오드 대신 제너 다이오드를 볼 수 있습니다 (그러나 더 나은 전력 처리).

5V 레일의 입력 스파이크가 얼마나 걱정됩니까? 아니면 더 높은 입력 전압이 있습니까? 5V 앞에 높은 정격 전압 (LM350 등)을 가진 비 LDO 레귤레이터를 5V가 이미 잘 조정되도록 설정할 수 있습니다. 일반 TVS는 LM350의 35V 정격 입력 전압보다 훨씬 낮게 클램핑됩니다.

그러나 스파이크를 포함 할 수있는 전원 입력이 5V 여야하는 경우 작동하지 않습니다.

다른 옵션은 저항기 / 제너입니다. 2 옴 저항은 500mA에서 1V를 떨어 뜨립니다. 5.1V Zener와 레귤레이터가이를 따르고 TVS를 앞에 놓으면보다 강력한 시스템을 갖게됩니다. TVS는 정말 나쁜 스파이크를 처리합니다. 저항 + 제너는 폭파하지 않고 "범위 내"전압을 얻는 것을 처리하고 레귤레이터는 조절할 수 있습니다.

개략도

이 회로 시뮬레이션CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도

면책 조항 : 나는 취미입니다. 생계를 위해이 일을하는 사람이 달리 말하지 않는다면 (그리고 왜 / 어떻게,) 내가 잘못되었다고 기꺼이 인정합니다 :-)

따라서 7V 스파이크가 TVS를 넘어서고 있다고 생각하십시오. 즉, 제너는 1A의 일시적인 소산을 유지해야합니다.


내 장치는 전화 충전기 스타일의 전원을 사용하므로 5V @ 1A로 고정되어 있습니다. 데이지 체인 조정기는 5V와 3.3V 사이의 헤드 룸이 많지 않기 때문에 드롭 아웃이 너무 많이 발생할 수 있습니다. 직렬 저항도 문제의 여지가 없습니다. 스파이크를 감쇄하기에 충분히 큰 경우 큰 전력 손실이 발생하고 LDO가 드롭 아웃 상태가됩니다. 다른 한 가지-더 높은 입력 전압을 사용할 수 있다면 선형 레지스를 전혀 신경 쓰지 않을 것입니다. 약 8V를 지나면 열 손실이 12V 입력을 견딜 수있는 스위처를 얻을 수있을만큼 충분히 높을 것입니다.
tummychow

2 차 제너의 아이디어는 흥미 롭습니다. 누구든지 그 기술에 경험이 있습니까?
tummychow

직렬 저항이 손실을 일으켜 2 차 레귤레이터가 손실된다는 가정은 옴의 법칙에 위배됩니다. 장치의 최대 드로우 (500mA)가 LD117V33의 안전 마진보다 입력 전압 (5V)을 떨어 뜨리는 저항이 있습니다. 2 옴은 자신을 확인할 수 있으므로 안전합니다. 두 번째 제너를 따라 가면 좋습니다.
Jon Watte

2 옴은 라인에서 1V 강하를 일으킨다. USB 전원 사양의 변화와 결합하여 (4.75V의 낮은 것이 허용되는 것으로 간주되며, 가짜 USB 벽면 공급 장치가 4.5V로 처지는 경우 놀라지 않을 것임) 조정기가 이제 한계 작동으로 밀릴 수 있습니다. 500mA에서 드롭 아웃은 약 1A, 즉 ~ 250mV의 절반에 해당하므로 3.5V Vin은 필자의 취향에 너무 가깝게 절단하고 있습니다.
tummychow

그렇다면 왜 큰 전압 스파이크가 걱정됩니까? 입력에 220 uF 커패시터와 5.1V 제너를 추가하면 설명 된 사용 사례에서 모든 일반적인 용도에 적합합니다.
Jon Watte
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