Diodos de protección de tamaño

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Al diseñar la protección inicial básica en un circuito, me he encontrado con un extraño enigma. Me resulta muy difícil dimensionar un diodo de protección de tensión inversa y un diodo de tensión transitoria (TVS) al mismo tiempo.

Algunos antecedentes:

Diseñé un circuito básico con un regulador de conmutación. El circuito tiene un condensador de búfer en la parte frontal de 470uF, así como un diodo de voltaje inverso (hemos tenido problemas para conectar cosas hacia atrás en el pasado) y un diodo de TVS. La configuración se ve de la siguiente manera (el blob rosado es algo que necesita protección):

Comienzanlascuriosidades.Lasobretensióndelanteraparallenarelcapacitoresbastantegrande(laresistenciadelcapacitortieneunacapacidadnominalde60mOhm),loqueresultaenunaoleadadesagradabledehasta200A.¡Esoesmucho!Agreguéelcondensadorsolocomounaideadeúltimomomento,sinsaber/pensaracercadelasconsecuenciasdelaavalancha,yresultóenqueD1sedestruyeraalencenderlo.Lasolucióntemporalfueeliminareldiodo/reemplazarloporuncortoysimplementenoconectarlascosasalrevés,peroparaunasoluciónalargoplazo,tengoqueanalizar(yaprender)doscosas:

  1. 1vezlasclasificacionesdesobretensioneshaciaadelante.
  2. Elegirlacapacidadadecuada/clasificacionesESRparaacomodar(1).SeleccionandoclasificacionesdeESRGRANDES,(oagregandoresistenciaenseriesiesnecesario).

Esoestodomuybienyelegante.Entiendocómohaceresto/dondemeequivoqué.LoquenoencajatanbieneselcasodeprotegerelcircuitoencasodeunTVS.TengoentendidoqueelTVSseactivaráyevitarálacorriente(granpartedeella)cuandoocurrauneventodesobretensión.¿NoestoyatadoalasmismaslimitacionesdelasclasificacionesdesobretensiónhaciaadelantedeD1enesteescenario?p.ej.¿cómonohaceestallarD1cuandoD2estáaumentandovoltajesgrandesaamperajesaltosduranteperíodosdetiempomuycortos?Veoalgunasopciones:

  1. AñadirresistenciaenserieaD2.

Preguntas:

a.¿Cómoafectaestoasucapacidadparaprotegerelcircuito?
segundo.¿Notienenqueserenormeslasresistenciasenlíneaparamanejarelpicodecorrienteentrante?Esteesuntemaaquí.Parecequetodoenelcamino(bucledecorriente)delTVScuandoseactivamedianteunpicodebeserENORMEyclasificadoparalosvatajesadecuados,queenelcasodelasresistenciasesextraordinariamentemasivo.

  • Suponga que D1 no explotará porque un evento de TVS no dura 8,3 ms.
  • Preguntas:

    a. 8,3 ms es la duración de la calificación. ¿Cuál es la regla de oro? ¿Hago un cálculo / clasificación de "equivalencia de potencia" por ej. I_surge * time == I_TVS_Surge * T_tvs_event? Obviamente, eso no se mantendrá en algún momento, si es que lo hace.

    Definitivamente me estoy perdiendo algo aquí, pero la pregunta me está molestando. Todos los diagramas de TVS / Protección inversa de diodos que he visto no tienen paquetes de resistencias masivas (o no estoy mirando los diagramas correctos).

    Gracias Matt

    editar:
    Sólo para lanzar algunos números aquí: Estoy apagando 12v, con carga solar (podría llegar hasta 16/18). El resto del circuito está diseñado para tomar una entrada máxima de 36V. El diodo de protección tiene una tensión de trabajo de 18, pinza @ 29.

    Ahora creo que me he sobrecargado con la selección de diodos, etc., pero necesito esta cosa confiable. El TVS está clasificado para 5kW, y la protección de reversa tiene una potencia nominal de 600A (y es absolutamente MASIVA). Necesitar partes de agujero pasante probablemente no ayuda, ¿verdad? (Es solo para un prototipo en este momento).

    televisores: enlace

    reverse_polarity: enlace

    Entonces, siguiendo los cálculos, si D2 comienza a conducir, es

    I = V / R - >

    I_surge = (V_Surge - V_drop_D1 - V_clamp_D2) / (R_power_line + R_diodes + R_optional_series_resistors).

    No estoy completamente seguro de cómo calcular el amperaje que pasa a través de V_surge es solo una función, y R_diodes es probablemente una función de V_surge. Tal vez podría sacar eso de las hojas de datos?

    También tengo unos pocos resistores de 50 mOhm para lanzar en serie, pero solo tienen una clasificación de 5W (¡y ya son enormes!) y sospecho que piensan que simplemente se volarían si los pongo in.

    resistores: enlace

        
    pregunta bathMarm0t

    2 respuestas

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    El problema de las corrientes de arranque en cargas capacitivas masivas se resolvió en la industria mediante el uso de elementos de termistor (termistores de coeficiente de temperatura positivo o negativo), consulte " Termistores de PTC para la limitación de corriente de irrupción " Sin ellos, todas las PC explotarán los circuitos de los interruptores domésticos cada vez que conecte una PC a una toma de CA.

    La protección contra sobretensiones también se mejorará / solucionará después de instalar los limitadores de arranque NTC o PTC.

        
    respondido por el Ale..chenski
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    Es totalmente normal tener alguna inductancia en la alimentación de CC. Ver varias bobinas es bastante común. Esto es por razones de EMC. Si se trata de un convertidor reductor, sería atenuar la ondulación para que no se irradie a lo largo del cable. Si se trata de una radio de automóvil, la inductancia estaría allí para detener el encendido y el ruido del alternador entra en el audio. Si el inductor está presente como debería, entonces su DCR puede ser suficiente para limitar la corriente de sobretensión. Recuerde que la impedancia característica también limita la corriente de sobretensión. En otras palabras, puede manipular la L y la C existentes. y obtenga corrientes de sobretensión mucho más bajas de lo que implicarían los voltios de la batería y el circuito DCR. Esta inductancia hace que D2 haga menos trabajo y reduce el tamaño de D1.

        
    respondido por el Autistic

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