Il diodo di soppressione della tensione transitoria non funziona

Ho un circuito che funziona a 21 V DC e assorbe una corrente massima di 3 A. Devo farlo testare secondo le norme IEC 61000-4-4 e 61000-4-5 che sono test di immunità alle sovratensioni.

Uso un alimentatore in modalità switch certificato UL per alimentare la mia unità. L'alimentazione in realtà emette sovratensioni superiori a 21 V (circa +/- 150 V).

Quindi ho inserito un diodo TVS SMLJ22CABCT-ND nel mio circuito per proteggermi da sovratensioni. Questo diodo ha un tempo di risposta di circa 5 picosecondi. Ma gli impulsi dati nei test di sovratensione sono impulsi di 8/20 μs di 2KV. che a sua volta alimenta l'alimentazione per erogare sovratensioni come mostrato nell'immagine. Come puoi vedere nell'immagine, l'output varia per alcuni microsecondi. inserisci qui la descrizione dell'immagine Uscita DC dall'alimentatore dopo il diodo TVS

La mia domanda è: perché il diodo TVS non ha soppresso l'alta tensione. Il mio circuito è danneggiato da questa sovratensione.

Lo schema del circuito di potenza è riportato di seguito.

Non c'è molta protezione nel circuito. Il 21V viene utilizzato per un'interfaccia diversa. Ho bisogno di trovare una soluzione per questo piuttosto che progettare un nuovo circuito.

schematico

Il circuito di prova per IEC 61000-4-5 è standard.

1KV su Live e Neutral; 2KV su Live e Earth, Neutral & Earth ( descrizione dettagliata )

— mic
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Hai un circuito di configurazione del test?

— Cucchiaio

Vediamo il tuo circuito, come dice Spoon, ma non suona come un ottimo alimentatore, o sta succedendo qualcos'altro.

— Spehro Pefhany,

Sì, avremo bisogno di un circuito o di uno schema preferibilmente

— Funkyguy

Mostraci il tuo circuito completo di condizionamento dell'alimentazione, compresi i condensatori di disaccoppiamento e tutti gli induttori / sfere di serie. Se tutto ciò che hai è il TVS, non c'è da stupirsi che non sia molto efficace.

— Dave Tweed,

Un televisore da solo probabilmente non funzionerà. Ci deve essere o resistenza o induttanza o entrambi per consentirgli di svolgere correttamente il proprio lavoro.

— Erik Friesen,

Risposte:

Molto spesso l'impedenza parassitaria tra le linee e il diodo è una nanohenry. Ciò è causato dalla lunghezza dei cavi dei diodi.

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Questa impedenza rallenta la risposta del diodo TVS di nanosecondi, quindi può passare l'impulso transitorio.
È possibile utilizzare un diodo TVS con il cosiddetto "design del flusso" in cui è necessario passare su rotaia e terra attraverso lo stesso pacchetto.

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Naturalmente ciò richiede una corretta progettazione del PCB.

— GR Tech
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Questo è il diodo TVS che sto usando ora. link Ho saldato direttamente il diodo TVS sui pin. Sto lavorando con un PCB esistente. Sto cercando di applicare una correzione. L'aggiunta di un condensatore in parallelo al diodo risolverà il problema qui? (contrastare l'induttanza)

— mic

L'ho appena letto in un post simile qui. Ho anche trovato un articolo sul superamento dei problemi di induttanza parassitaria qui .

— Mic

@mic potrebbe non essere un condensatore ma sarà interessante aggiungere un induttore 100 ~ 470μH (alla corrente nominale) dopo il diodo, in serie con la guida di alimentazione del dispositivo sotto protezione, solo per rallentare il tempo di salita dell'impulso transitorio e infine assorbito dallo shunt. Non ho testato questo suggerimento

— GR Tech

@ GR Tech dovrebbe essere prima o dopo? Secondo il documento, non dovrebbe essere prima del diodo?

— Mic

1.6 μ f (o r l a r g e r)

$1.6 \mu f \text{ }(or\text{ }larger)$

— Guill
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C'è già un condensatore nel circuito. il condensatore 470uf è in parallelo con il diodo TV. Inoltre, c'è qualche calcolo coinvolto nel determinare il valore del condensatore

— mic

Questa non è sempre una possibilità. Non puoi semplicemente abbassare la capacità per far cadere il transitorio, che ne dici di un bus di comunicazione? i TVS in silicio vanno bene purché siano dimensionati correttamente, posizionati correttamente con diodi di sterzo appropriati (se necessario)

— JonRB

@mic: Anche se hai già un 470uf attraverso il diodo, per qualche ragione non sono bravi a sopprimere il rumore ad alta frequenza. Prova una ceramica di circa 2 uf, della tensione appropriata.

— Guill