La diode de suppression de tension transitoire ne fait pas son travail

J'ai un circuit qui fonctionne sur 21V DC et tire un courant maximum de 3A. J'ai besoin de le faire tester selon les normes CEI 61000-4-4 et 61000-4-5 qui sont des tests d'immunité aux surtensions.

J'utilise une alimentation à découpage certifiée UL pour alimenter mon appareil. L'alimentation émet en fait des surtensions supérieures à 21 V (environ +/- 150 V).

J'ai donc mis une diode TVS SMLJ22CABCT-ND dans mon circuit pour me protéger des surtensions. Cette diode a un temps de réponse d'environ 5 picosecondes. Mais les impulsions qui sont données dans les tests de surtension sont des impulsions de 8/20 μs de 2KV. ce qui à son tour rend l'alimentation électrique pour donner des surtensions comme indiqué dans l'image. Comme vous pouvez le voir sur l'image, la sortie varie pendant quelques microsecondes. entrez la description de l'image ici Sortie DC de l'alimentation après diode TVS

Ma question est de savoir pourquoi la diode TVS n'a pas supprimé la haute tension. Mon circuit est endommagé par cette surtension.

Le schéma du circuit de puissance est donné ci-dessous.

Il n'y a pas beaucoup de protection dans le circuit. Le 21V est pris pour une interface différente. J'ai besoin de trouver une solution à cela plutôt que de concevoir une nouvelle carte de circuit imprimé.

Schématique

Le circuit de test pour la CEI 61000-4-5 est standard.

1KV en direct et neutre; 2KV en direct et terre, neutre et terre ( description détaillée )

— micro
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Avez-vous un circuit de configuration de test?

— Cuillère

Voyons votre circuit, comme le dit Spoon, mais cela ne ressemble pas à une très bonne alimentation - ou quelque chose d'autre se passe.

— Spehro Pefhany

Oui, nous allons avoir besoin d'un circuit, ou d'un schéma de préférence

— Funkyguy

Montrez-nous votre circuit de conditionnement de puissance complet, y compris les condensateurs de découplage et les inductances / billes de série. Si vous n'avez que le TVS, pas étonnant qu'il ne soit pas très efficace.

— Dave Tweed

Un téléviseur seul ne fonctionnera probablement pas. Il doit y avoir une résistance ou une inductance ou les deux pour lui permettre de faire son travail correctement.

— Erik Friesen

Réponses:

Très souvent l'impédance parasite entre les lignes et la diode est de quelques nanohenries. Cela est dû à la longueur des fils de diode.

entrez la description de l'image ici

Cette impédance ralentissant la réponse de la diode TVS de nanosecondes, l'impulsion transitoire peut donc passer.
Vous pouvez utiliser une diode TVS avec ce que l'on appelle une «conception à flux continu» dans laquelle vous devez faire passer le rail et la terre à travers le même boîtier.

entrez la description de l'image ici

Bien sûr, cela nécessite une conception appropriée des PCB.

— GR Tech
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Ceci est la diode TVS que j'utilise maintenant. lien J'ai soudé la diode TVS directement sur les broches. Je travaille avec un PCB existant. J'essaie d'appliquer un correctif. L'ajout d'un condensateur en parallèle à la diode résoudra-t-il le problème ici? (neutraliser l'inductance)

— micro

Je viens de lire dans un même poste ici. J'ai également trouvé un article sur la résolution des problèmes d'inductance parasite ici .

— micro

@mic n'est peut-être pas un condensateur mais il sera intéressant d'ajouter une inductance 100 ~ 470μH (au courant nominal) après la diode, en série avec le rail d'alimentation de votre dispositif de sous-protection, juste pour ralentir le temps de montée de l'impulsion transitoire et finalement absorbé par shunt. Je n'ai pas testé cette suggestion

— GR Tech

@ GR Tech devrait-il être avant ou après? Selon le doc, ne devrait-il pas être devant la diode?

— micro

1,6 μ F (o r l une r g e r)

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

— Guill
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Il y a déjà un condensateur dans le circuit. le condensateur 470uf est en parallèle avec la diode du téléviseur. Y a-t-il également un calcul impliqué dans la détermination de la valeur du condensateur

— mic

Ce n'est pas toujours une possibilité. Vous ne pouvez pas simplement réduire la capacité pour faire pivoter le transitoire, qu'en est-il sur un bus de communication? Les téléviseurs au silicium sont bien tant qu'ils sont correctement dimensionnés, placés correctement avec des diodes de direction appropriées (si nécessaire)

— JonRB

@mic: Même si vous avez déjà un 470 uf à travers la diode, pour une raison quelconque, ils ne sont pas bons pour supprimer le bruit haute fréquence. Essayez une céramique d'environ 2 uf, de la tension appropriée.

— Guill