Entendimiento de especificaciones de TVS

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Tengo algunas preguntas relacionadas con Supresores de voltaje transitorio (TVS) .

La hoja de datos específica a la que me refiero es la siguiente, de 1SMB22AT3G .

Estas son algunas de sus especificaciones:

  • \ $ V = 22V \ $
  • \ $ V_c = 35.5V \ $
  • \ $ I_ {pp} = 16.9A \ $
  • \ $ tp = 10us \ $ (ancho del pulso de protección)
  • \ $ P_p = 5kW \ $ (calificación de potencia)

Mis preguntas son:

  • ¿Cómo calculo su temperatura de unión en \ $ T_a = 55 ° C \ $?
  • Si la hoja de datos dice que el dispositivo puede disipar 5kW @ 10us de ancho de pulso, ¿cómo es que su \ $ R_ {JA} \ $ es 226 ° C / W ?
pregunta Adi

3 respuestas

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Es difícil calcular la temperatura máxima de la unión para un pulso corto. Los 226 ° C / W son para estado estable o disipación que es mucho más largo que la constante de tiempo térmica del dispositivo.

Lacurvadeíndicedepulso(Figura1,arriba)enlahojadedatosmuestracuántaenergíapuededisipareldispositivoparaunsoloeventodepulso.Probablementeseaseguroasumirquelosimpulsosalolargodelalíneacausanquelauniónsecalienteaunlugarentre120°Cyelmáximode150°C.Apartirdeeso,puedeestimarunaconstantedetiempotérmicayelaborarunafórmulageneralparalatemperaturadelauniónparaunpulsodado.

PuedesvercómofuncionaríaenesteartículodeWikiPedia: Constante de tiempo térmica .

    
respondido por el John D
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¿Qué tal un cálculo rápido para la disipación de potencia?

Supongamos que 5 kW (5,000 W) se disiparían en 10us. Y también supongamos que el pulso se repita cada segundo. Podrías multiplicar:

$$ \ frac {5,000W \ times 10us} {1,000,000 us} $$

El equivalente es:

$$ 5,000 \ times \ frac {10} {10 ^ 6} = 0.05W = 50mW $$

Además, la temperatura de la unión sería \ $ (226 ° C / W) \ times (0.05W) = 11.3 ° C \ $ por encima de la temperatura ambiente.

    
respondido por el Marla
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Los diodos TVS están diseñados para soportar altas temperaturas de unión en aquellos con un área de matriz mucho mayor que los diodos Zener convencionales. Por lo tanto, no intente calcular \ $ T_j \ $ de un diodo de TVS en el momento de activación, utilizando el circuito equivalente térmico convencional. Incluso no puede utilizar los cálculos de respuesta de temperatura térmica o de tiempo térmico transitorios como en los reguladores zeners.

Para la temperatura de estado estable, la temperatura de la unión y utilizando la huella mínima recomendada será:

Disipación de potencia de desclasificación @ 55 ° C = 0.682W, entonces

$$ Δt = θ_jL \ times P_d = 25 ° C / W \ times 0.682W = 15.7 ° C $$

$$ T_j = 55 + 15.7 = 70.7 ° C $$

El pie de soldadura recomendado por el fabricante se muestra a continuación en una placa estándar FR-4

La gran diferencia en la temperatura de la unión entre los dos métodos montados es que este paquete de diodo está diseñado para disiparse mejor de los cables que en el caso.

EDIT

Con esta nueva temperatura de unión, la capacidad de potencia del diodo se redujo a 420W para un pulso de 1 ms, y la nueva tensión de frenado aumentó en 1.1 voltios porque el coeficiente de temperatura de los diodos TVS es similar a los diodos Zener.

    
respondido por el GR Tech

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