Ich möchte meinem Design eine TVS-Diode (Transient-Voltage-Suppression) hinzufügen, bin aber verwirrt über die Besonderheiten in Bezug auf die maximale Klemmspannung, den maximalen Spitzenimpulsstrom und die minimale Durchbruchspannung.
Meine Absicht ist es, das TVS zu verwenden, um Spannungsspitzen zu stoppen, die Schäden an Komponenten verursachen (es handelt sich um 5-V-RGB-LEDs, die empfindlich auf Spannungserhöhungen reagieren).
Ich brauche das Fernsehgerät, um die Spannung unter maximal 5,5 V zu halten und etwa 15 Ampere Strom verarbeiten zu können, obwohl dies ein Maximum ist, kann der Stromverbrauch zwischen 1 Ampere und 15 Ampere liegen (und sich ziemlich schnell ändern).
Was sind also die Spezifikationen, die ich bei der Auswahl einer TVS-Diode berücksichtigen muss?
TVS-Dioden werden zum transienten Überspannungsschutz verwendet. Sie sollten einen TVS nicht verwenden, um eine Spannung kontinuierlich zu klemmen. Es dient nur zum Schutz vor Spannungstransienten,
Eine TVS-Diode wird parallel (nicht in Reihe) mit dem Stromeingang geschaltet, den Sie schützen möchten, sodass die von Ihnen erwähnten 15 A das TVS nicht kreuzen.
Sie können einen TVS als einen großen Widerstand sehen (eine Leitung des Widerstands ist mit der Spannung und die andere mit GND verbunden), der bei normaler überwachter Spannung einen unendlichen Widerstandswert angibt, und wenn die Spannung seine Durchbruchspannungsschwelle erreicht, ändert der TVS seinen Innenwiderstand auf nahezu 0 Ohm und erreicht damit, die Überspannung auf GND zu treiben.
Durchbruchspannung: Dies ist ein Schwellenwert. Wenn die überwachte Spannung diesen Wert erreicht, schaltet sich das TVS ein (verringert seinen Widerstand) und treibt die erkannte Überspannung auf GND.
Klemmspannung: Wenn die Durchbruchspannung erreicht ist, geht das TVS in den Ein-Zustand und versucht, die Spannung auf diesen Wert (Klemmspannung) zu klemmen. Während das TVS dies versucht, ist es dafür verantwortlich, den gesamten Strom zu absorbieren (auf GND zu treiben), der aufgrund der Spannungsdifferenz erzeugt wird [es ist so etwas wie (Vtransient - Vclamp)/Rtvs].
Maximaler Spitzenimpulsstrom: Dies ist die maximale Stromkapazität, die das TVS treiben kann, bevor es aufgrund übermäßiger Wärmeableitung ausfällt.
Wenn Sie die Spannung kontinuierlich auf 5,5 V klemmen möchten, sollten Sie ein anderes Element und kein TVS verwenden. Zum Beispiel eine Zennerdiode mit ihrem richtigen Widerstand.
Wenn Sie vorhaben, den TVS nur zum Schutz vor Transienten zu verwenden, sollten Sie diese Schritte berücksichtigen, um den richtigen auszuwählen:
Wählen Sie eine Durchbruchspannung, die höher ist als die maximale normale Betriebsspannung. Wenn Ihr Spannungsbereich beispielsweise bis zu 5 V beträgt, können Sie ein TVS verwenden, dessen minimale Durchbruchspannung 5,5 V beträgt. Wenn Ihr Spannungsbereich bis zu 5,5 V beträgt, können Sie ein Fernsehgerät mit einem Durchbruch von 6 V verwenden.
Nachdem Sie die Durchbruchspannung ausgewählt haben, werden Sie sehen, dass die für Ihre App verfügbaren TVS-Dioden reduziert sind.
Wählen Sie ein TVS mit einer hohen Wärmeableitungskapazität (Watt). Dadurch wird verhindert, dass Ihre TVS-Diode bei Aktivierung beschädigt wird. Diese Funktion ist wichtig, da der Preis und die Größe des Fernsehers davon abhängen.
Wählen Sie den TVS, dessen Klemmspannung niedriger ist (aus den TVS, die Sie an dieser Stelle auswählen müssen).
Befolgen Sie die vorherigen Schritte in dieser angegebenen Reihenfolge.
Ziehen Sie auch die Idee in Betracht, Ihrem Design eine rücksetzbare PTC-Sicherung hinzuzufügen. Das Paar TVS+PTC-Sicherung ist perfekt. Zuerst sollten Sie die Sicherung in Reihe mit dem Eingang und dann mit dem TVS schalten. Die PTC-Sicherung reduziert die Strommenge, die das TVS abführen muss.
Ich hoffe das hilft.
Erik Friesen
Remix123