TVSダイオードのクランプ電圧を下げる


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前の質問へのフォローアップ。

TLV1117LV33 LDOに供給する5V電源から給電される製品を設計しています。このプロジェクトの一般的な消費電流は500mA未満ですが、レギュレータは安価で安定しており、セラミック出力キャップが付いているため、これまでのところ気に入っています。とにかく、前の質問でVinラインにESDと過渡保護をかけるようにアドバイスされましたが、それは私にとって理にかなっているので、私が考えている解決策は直列のPTCポリヒューズとそれに続く標準的な単方向TVSダイオードです接地。

ただし、私が調べたすべてのダイオード(リテルヒューズSP1003Vishay GSOT05Cなど)は、非常に高いクランプ電圧を持っています。これは標準である、つまり、TVSダイオードの最大クランプ電圧はその最大逆スタンドオフよりもはるかに高くなることを理解しています。また、より低いクランプ電圧とより低い動的抵抗がTVSダイオードの性能指数と見なされることも認識しています。

ただし、私のレギュレータの安全な動作入力範囲は最大5.5V(絶対最大6V)です。これらのダイオードには5Vの逆スタンドオフがあり、通常は1Aで約7Vのクランプ電圧(30Aで約12V)です。それは私のレギュレーターを簡単に炒めるでしょう!クランプ電圧が低いデバイスを見てきましたが、「低い」と言うと、12V(30Aで)ではなく10Vを意味します。5Vレール(または同様のもの)に誘導性過渡現象が発生した場合、レギュレーターが生き残るように、クランプ電圧を下げるにはどうすればよいですか?

MOVのようなデバイスは、さらに高いクランプ電圧を持っているようです。多段ESD保護についても少し聞いたことがありますが、その方法についてのアドバイスはありません。私は物事を考え直していますか?

回答:


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より低いクランプ電圧については、TVSダイオードの代わりにツェナーダイオードを見ることができます(ただし、電力の取り扱いは悪くなります)。

5Vレールの入力スパイクがどれほど悪いことを心配しますか?または、より高い入力電圧がありますか?5Vの前に高電圧定格(LM350など)の非LDOレギュレータを配置して、5Vがすでに十分に調整されているようにすることができます。通常のTVSは、LM350の35V定格入力電圧を大きく下回ります。

ただし、スパイクを含む可能性のある電源入力が5Vでなければならない場合、これは機能しません。

別のオプションは、抵抗器/ツェナーです。2オームの抵抗は、500 mAで1 V低下します。それに続いて、5.1Vツェナーとレギュレーターを使用し、その前にTVSを追加すると、多少堅牢なシステムになります。TVSは本当に悪いスパイクを処理します。抵抗器+ツェナーは、爆破することなく「範囲内」の電圧を取得し、レギュレーターが調整できるようにします。

回路図

この回路のシミュレーションCircuitLabを使用して作成された回路

免責事項:私は趣味です。生活のためにこれを行う誰かが私にそうでないと言うなら(そしてなぜ/どのように)、私は喜んで私が間違っていると認めます:-)

したがって、7VのスパイクがTVSを通過すると考えてください。これは、Zenerが生き残るために1Aの一時的な散逸を評価する必要があることを意味します。


私のデバイスは、携帯電話の充電器スタイルの電源から給電されているため、5V @ 1Aに固定されています。5Vと3.3Vの間にあまり余裕がないので、デイジーチェーンレギュレーターはおそらくドロップアウトが多すぎるでしょう。直列抵抗も問題外です。スパイクを減衰させるのに十分な大きさであれば、大きな電力損失が発生し、LDOがドロップアウト状態になります。もう1つ-より高い入力電圧を使用できれば、おそらく線形regをまったく気にしません。約8Vを超えると、熱による損失が大きくなり、12Vの入力に耐えられるスイッチャーが得られます。
tummychow

ただし、2次ツェナーのアイデアは興味深いものです。誰もがその技術の経験がありますか?
tummychow

直列抵抗により損失が生じてセカンダリレギュレータが失われるという仮定は、オームの法則に反します。デバイスの最大消費電流(500 mA)が入力電圧(5V)をLD117V33の安全マージンよりも低下させる抵抗が存在します。2オームは、自分で確認できるので安全です。2番目のZenerをフォローしてください。
ジョンワット

2オームでは、回線で1Vの降下が生じます。USB電源仕様のばらつきと組み合わせて(最低4.75Vが許容範囲と見なされ、偽のUSBウォール電源が4.5Vに垂れ下がったとしても驚かないでしょう)、レギュレータは限界動作に追い込まれる可能性があります。500mAでは、ドロップアウトは1Aの約半分、つまり約250mVであるため、3.5V Vinは間違いなく私の好みに合わせてカットしすぎています。
tummychow

では、なぜ大きな電圧スパイクが心配なのですか?入力に220 uFコンデンサと5.1Vツェナーを追加すれば、その使用例での通常の使用には問題ありません。
ジョンワッテ
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