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应对P5的脉冲干扰使用的TVS管

韬略科技EMC 2021-04-25 15:52 次阅读

一引言

在汽车类电子的传导抗扰测试中,有一个测试项目是P5脉冲抗扰度测试,这个测试项目的测试目的是衡量汽车电子、电气设备在抛负载的情况下的使用性能正常性。具体的P5脉冲发生在正在放电的电池被松开的瞬间,而这时交流发电机正在对蓄电池进行充电,与此同时,其他的负载仍然接在交流发电机上。而应对P5的脉冲干扰,一般是解决方案是用大功率的TVS管,如下图所示:

TVS管对设备的保护原理就不多说了,虽然我们有各种不同功率的TVS管来应对不同的脉冲干扰等级,但是实际情况中可能遇到的情况很复杂,整改的时候不一定能够及时的找到相对应型号的器件(手中的器件防护标准等级达不到机器的需要),这个时候可以用其他的组合方式来替代方案。

二非常规手段替代方案

方案1:把两个参数相同的TVS同方向并联起来使用:

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这种方法很好理解,多加上一个TVS,相当于多给了瞬时大电流一个流走的通道,让电流可以从两个通道流走。本质上对后端电路造成伤害的就是瞬时大电流,如果一个TVS管不能及时的把这些大电流导走,那么就多增加一个。在测试时,瞬时电流就是由测试电压除以输出电阻产生的。那么并联两个TVS后就可以把瞬时大电流加快导走,在一定的程度上通过的7637测试等级就会更高一些。但是这种方案有一定的局限性,首先需要两个TVS的型号规格等参数是相同的,来保证在瞬时电流到来的时能够同时动作。如果动作时间不相同,那么可能会造成其中一颗TVS管率先被打坏,而另一颗还没有开始动作(先动作的那一颗TVS承受不住瞬时大电流)。注意两个TVS并联的时候是同方向的。接反的话会直接造成短路

方案2:把两个TVS串联起来接在电路中间:

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根据 Ipp=P/Vc 可以知道,在器件功率不变的情况下,减小其钳位电压,则其通过的最大峰值电流就会增大。而把两颗TVS串联,在保证总的钳位电压不变的前提下,其总的通流能力更大。如果我们把两个TVS串联起来,举个例子,假设原本一颗6.8KP22A(通流能力为191A左右)的TVS能通过的7637测试等级为87V、4Ω、350ms。现在把两颗一样的TVS(6.8KP12A)同方向串联在一起,在保证组合之后的钳位电压还是35.5V的情况下,单颗TVS的钳位电压已经降低(18V左右),那么单颗的通流能力也就增大了(377A的通流),通流能力的增大就意味着通过的测试等级可以增高(实际测试可以通过的等级为87V、0.5Ω、350ms)。PS:注意两个单向TVS的串联方向,是同方向串联,方向弄反的话则会使这两个单向的TVS组成一个双向的TVS。这跟只接一个单向的TVS没什么区别了。

方案三:TVS前端加电感

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电感对于电路来说有着抑制电流变化的作用。在7637等级测试不通过的时候,可以考虑在TVS的前端加上一个电感,电感具有储能的作用,在电路中会储存电量,由于电感有着通直阻交的特性,会阻碍电流的变化,因此测试电压过来的时候,电感可以把电流通过TVS管的时间变长,这样TVS管就能在原来的通过的等级基础上,更进一层。但是要注意考虑电感的通流量及饱和度。

三总结

当手中没有足够防护能力的TVS器件时,有时候可以考虑使用一些非常规手段来替代之前的方案,总结下来大概就是分为两种:分压和扩流,在TVS的前端一些常规器件使到达TVS时的电压降低(电阻、电感),或者是通过扩大电流导出的通道和增加电流导出的路径(串联、并联)。

因为TVS的防护能力其实可以理解为通过TVS把电压钳位到一个后端被保护电路能够承受得住的值,或者说通过TVS及时的把瞬时大电流导走,从而保护后端电路,只要基于这两点去考虑就能够想到一些应对方法。

原文标题:意想不到的TVS妙用

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MC33375 LDO稳压器 300 mA 高PSRR 带开/关控制

5系列是微功率低压差(LDO)线性稳压器,提供各种输出电压以及封装,SOT-223和SOP-8表面贴装封装。这些器件具有极低的静态电流,能够提供高达300mA的输出电流。输出端存在短路,内部热关断电路提供内部电流和热限制保护。 MC33375有一个控制引脚,允许逻辑电平信号关闭或转向 - 关于稳压器输出。 由于低输入至输出电压差和偏置电流规格,这些器件非常适用于电池供电的计算机,消费类和工业设备,其中延长了有用的电池寿命理想。 特性 低静态电流(OFF模式下为0.3 mA; ON模式下为125 mA) I O = 10 mA时输入至输出电压差为25 mV,I O时为260 mV = 300 mA 极其严格的线路和负载调节 稳定,输出电容仅为0.3 2.5 m输出电压3 mF 内部电流和热限制 逻辑电平开/关控制 应用 终端产品 电池供电的消费类产品 HandHeld Instruments 可携式摄像机和相机 摄像机和相机 电路图、引脚图和封装图...
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MC33375 LDO稳压器 300 mA 高PSRR 带开/关控制

FAN48617 固定输出同步TinyBoost®稳压器

17 电路图、引脚图和封装图
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FAN48617 固定输出同步TinyBoost®稳压器

NCP1594A 同步DC-DC降压转换器 集成 2.9至5.5 V 4A 开关频率高达2 MHz

4A提供了极大的灵活性,可以进行设计优化。该部件能够优化尺寸与效率之间的权衡和可调节性,以满足各种POL应用。可调功能包括软启动时序,开关频率,输出电压和工作模式(固定CCM模式或DCM / CCM操作)。附加功能包括REFIN输入,允许使用外部参考,可用于DDR终端应用。可通过两个输入选择九个输出电压,或者可通过两个外部电阻在外部调节该部件.NCP1594A具有过流,欠压和热故障保护功能。该部件在-40C至85C之间完全指定。 特性 优势 2.9 V至5.5V的操作 允许从3.3V或5V总线轨操作 可调频率从500 kHz到2 MHz 优化总体规模与效率的权衡 9固定输出电压或外部可调低至0.6V 节省外部电阻和/或提供设计灵活性 欠压,过流和过温保护 保护IC免受故障 可调节软启动 设置受控输出斜坡上升时间 安全启动到prebias输出 防止来自输出电容器的反向电流 外部参考输入 允许更改输出并可用于DDR终止应用程序 逐周期过流 防止过流情况 可调开关频率从500kHz到2MHz 在规模和效率方面优化设计 REFIN输入 允许在...
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NCP1594A 同步DC-DC降压转换器 集成 2.9至5.5 V 4A 开关频率高达2 MHz

LV52117QA 用于LCD面板的双输出DC-DC转换器

7是一款高电流双输出DC-DC转换器,可产生正电压和负电压。 LV52117特别适用于LCD显示器等电源应用。 特性 集成1.5MHz同步升压和逆变器转换器 2.75V至4.6V输入电压范围 4.6V至5.8V可调正输出(VDCO1) -5.8V至-4.6V可调负输出(VDCO2) 输出电流高达100mA 脉冲跳跃模式低负载条件 过流/短路保护 终端产品 液晶面板 电路图、引脚图和封装图
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LV52117QA 用于LCD面板的双输出DC-DC转换器

LP2951_XFCS LDO稳压器 100 mA 带有错误标志输出

_XFCS 电路图、引脚图和封装图
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LP2951_XFCS LDO稳压器 100 mA 带有错误标志输出

KA78R LDO稳压器 1 A 5至15V 带固定输出

XC是一款适用于各种电子设备的低压差稳压器。它提供带有TO-220-4引线全模封装的恒压电源。在满额定电流(1A)下,KA78RXXC的压差低于0.5V。该稳压器具有各种功能,如峰值电流保护,热关断,过压保护和输出禁用功能。 特性 1A / 3.3V,5V,8V,9V ,12V,15V输出低压差稳压器 TO-220全模封装(4pin) 过流保护,热关机 过压保护,短路保护 带输出禁用功能 应用 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用。 电路图、引脚图和封装图...
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KA78R LDO稳压器 1 A 5至15V 带固定输出

NCV8537 LDO稳压器 500 mA 低压差

7是一款高性能低压差线性稳压器。该器件基于流行的NCV8535,保留了其前代产品的所有最佳功能,包括高精度,出色的稳定性,低噪声性能和反向偏置保护,但现在包含一个电源良好输出信号,可以监控电源系统。 NCV8537完全符合AECQ100和PPAP标准。该器件的工作温度范围为-40℃至125℃,可提供固定或可调输出,采用10引脚3x3 mm DFN封装。 特性 优势 线路和负载高精度输出差异 多种应用的多功能解决方案 工作温度范围:-40C至125C 适用于汽车应用 低噪声(33 Vrms w / 10 nF Cnr和52 Vrms w / out Cnr) 非常受音频和娱乐系统欢迎 电源良好输出可用 自我监控调节器在哪里指定限制。 M最大电压输入16V,输入工作电压范围2.9 V至12 V. 性能稳定 符合AECQ100和PPAP 适用于汽车应用 应用 终端产品 网络系统,DSL /电缆调制解调器 汽车应用音频系统 导航系统 PCMCIA卡 手机 Camcoders and Cameras Cable SetTop Box MP3 / CD播放器 远程信息处理 导航系统 电路图、引脚图和封装图...
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NCV8537 LDO稳压器 500 mA 低压差

NCV8518C LDO稳压器 200 mA 看门狗唤醒 复位和使能

8C器件是一款精密微功率稳压器。它具有5.0 V的固定输出电压,可在±2%范围内调节。它适用于所有汽车环境,并包含控制微处理器所需的所有功能。该器件具有低压差和低静态电流。它包括看门狗定时器,可调复位,唤醒和使能功能。该器件还包括安全功能,如热关断和短路保护。它能够处理高达45 V的瞬变。 特性 输出电压选项:5.0 V 输出电压精度:±2% 输出电流高达250 mA 低压差 70μA的低静态电流 低睡眠模式电流小于1.0μA 微功率兼容控制功能: - ENABLE - 看门狗 - 重置 - 唤醒 保护功能: - 热关断 - 电流限制 AEC-Q100 1级合格且PPAP能力 应用 终端产品 车身和底盘 仪器和集群 发动机控制单元 汽车 电路图、引脚图和封装图...
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NCV8518C LDO稳压器 200 mA 看门狗唤醒 复位和使能

NCV8535 LDO稳压器 500 mA 低Iq 超高精度 带使能

5低静态电流低压降(LDO)线性稳压器是一款高性能LDO稳压器。它具有+/- 0.9%的线路和负载精度以及超低静态电流和噪声,涵盖了当今消费类电子产品所需的所有必要功能。这种独特的器件保证在没有最小负载电流要求的情况下保持稳定,并且对于任何类型的小至1.0 uF的电容器都是稳定的。 NCV8535还配备了感应和降噪引脚,以提高设备的整体实用性。 NCV8535提供反向偏压保护。 特性 线路和负载的高精度(25℃时+/- 0.9%) 满载时的超低压降(典型值260 mV) 稳定性无最小输出电流 低噪声(31 uVrms) w / 10 nF Cnr和51 uVrms w / out Cnr) 低关断电流(0.07 uA) 反向偏向保护 2.6 V至12 V电源范围 热关断保护 目前的限制 仅需1.0 uF输出电容以确保稳定性 使用任何类型的电容器(包括MLCC)均可稳定 提供1.5 V,1.8 V,1.9V,2.5 V,2.8 V,2.85 V,3.0 V,3.3 V,3.5V,5.0 V和可调输出电压 应用 终端产品 汽车音响和信息娱乐 汽车配件 汽车仪表盘 汽车相机显示器 汽车仪表板电子产品 汽车 工业 电路图、引脚图和封装图...
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NCV8535 LDO稳压器 500 mA 低Iq 超高精度 带使能

MC78M 线性稳压器 500 mA 5至24 V 高PSRR 正极

0 / MC78M00A正线性稳压器与流行的MC7800系列器件完全相同,只是它的输出电流仅为输出电流的一半。与MC7800器件一样,MC78M00三端稳压器用于本地卡上电压调节。 内部通道晶体管的内部限流,热关断电路和安全区域补偿相结合,使这些线性稳压器在大多数工作条件下都非常坚固。具有足够散热的最大输出电流为500 mA。 规格:
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MC78M 线性稳压器 500 mA 5至24 V 高PSRR 正极

LV5749NV 降压稳压器 开关 1通道

NV是单通道降压型开关稳压器。 特性 与负载无关的软启动电路 ON / OFF功能 集成脉冲脉冲过流保护 电流模式控制 电路图、引脚图和封装图
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LV5749NV 降压稳压器 开关 1通道

NCP5269 具有2位VID的系统代理控制器

9 电路图、引脚图和封装图
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NCP5269 具有2位VID的系统代理控制器

NCP1581 用于跟踪应用的同步降压控制器 高频PWM

1同步降压控制器IC旨在为14引脚SOIC中的板载DC-DC应用提供简单的同步降压稳压器。 NCP1581专为跟踪应用而设计,提供轨道输入。 NCP1581采用固定内部400 kHz开关频率工作,允许使用小型外部元件。该器件具有由外部电容设置的可编程软启动,欠压锁定和输出欠压检测,可在检测到输出短路时锁定器件。电路图、引脚图和封装图
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NCP1581 用于跟踪应用的同步降压控制器 高频PWM