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如何計(jì)算TVS承受浪涌電壓?

發(fā)布時(shí)間:2021-01-12 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】在做浪涌測(cè)試時(shí),總是提到的參數(shù)是設(shè)備所能承受的浪涌電壓,如差模 2KV,共模 4KV 等。在選用防浪涌所用的 TVS 時(shí),也就經(jīng)??紤]這個(gè)問題,TVS 哪個(gè)參數(shù)能對(duì)應(yīng)出不同的浪涌電壓值。
 
在做浪涌測(cè)試時(shí),總是提到的參數(shù)是設(shè)備所能承受的浪涌電壓,如差模 2KV,共模 4KV 等。在選用防浪涌所用的 TVS 時(shí),也就經(jīng)常考慮這個(gè)問題,TVS 哪個(gè)參數(shù)能對(duì)應(yīng)出不同的浪涌電壓值。
 
在 TVS 選型時(shí),有很多參數(shù)需要考慮,如鉗位電壓、擊穿電壓、脈沖峰值電流和負(fù)載電容等。這里不討論其他參數(shù),只關(guān)注如何計(jì)算出所能承受的浪涌電壓。
 
以 SMBJ15A 為例,下圖中提到了的兩個(gè)參數(shù):最大鉗位電壓和脈沖峰值電流,其承受的最大浪涌功率為 最大鉗位電壓 * 脈沖峰值電流 = 24.4V * 24.6A = 600.24W。這也是我們常說的 SMB 系列 TVS 能承受 600W 功率。如果沒有特殊說明,這個(gè)功率是在 10/1000us 浪涌測(cè)試波形下測(cè)量的。
 
如何計(jì)算TVS承受浪涌電壓?
 
實(shí)際產(chǎn)品中,最常用的浪涌測(cè)試波形為 1.2/50us 和 10/700us,如何將 TVS 承受浪涌功率從 10/1000us 波形下?lián)Q算到其他波形呢,這就需要看 Spec 中的另一個(gè)曲線圖:
 
如何計(jì)算TVS承受浪涌電壓?
 
通過上圖可以查出,1.2/50us 波形所對(duì)應(yīng)脈沖寬度 50us,對(duì)應(yīng)峰值功率為 2200W 左右。那么這種情況下,反算脈沖峰值電流為 2200W / 24.4V = 90.16A。
 
如果 SMBJ15A 放在電源端口,在共模時(shí),浪涌發(fā)生器內(nèi)阻為 12 歐姆,那么所能承受的電壓為:90.16A * 12ohm = 1082V;
 
如果 SMBJ15A 放在電源端口,在差模時(shí),浪涌發(fā)生器內(nèi)阻為 2 歐姆,那么所能承受的電壓為:90.16A * 2ohm = 180.3V;
 
如果 SMBJ15A 放在非對(duì)稱信號(hào)端口,無(wú)論差模共模,浪涌發(fā)生器內(nèi)阻為 42 歐姆,那么所能承受的電壓為:90.16A * 42ohm = 3786.9V。
 
從上面我們可以看出,一個(gè) TVS 所能承受的最大浪涌電壓,不僅與自身的參數(shù)相關(guān)(最大承受功率、鉗位電壓等),也和其在電路的位置息息相關(guān)(浪涌發(fā)生器的內(nèi)阻值非常重要)。
 
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