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如何計算TVS承受浪涌電壓?

發布時間:2021-01-12 責任編輯:lina

【導讀】在做浪涌測試時,總是提到的參數是設備所能承受的浪涌電壓,如差模 2KV,共模 4KV 等。在選用防浪涌所用的 TVS 時,也就經常考慮這個問題,TVS 哪個參數能對應出不同的浪涌電壓值。
 
在做浪涌測試時,總是提到的參數是設備所能承受的浪涌電壓,如差模 2KV,共模 4KV 等。在選用防浪涌所用的 TVS 時,也就經??紤]這個問題,TVS 哪個參數能對應出不同的浪涌電壓值。
 
在 TVS 選型時,有很多參數需要考慮,如鉗位電壓、擊穿電壓、脈沖峰值電流和負載電容等。這里不討論其他參數,只關注如何計算出所能承受的浪涌電壓。
 
以 SMBJ15A 為例,下圖中提到了的兩個參數:最大鉗位電壓和脈沖峰值電流,其承受的最大浪涌功率為 最大鉗位電壓 * 脈沖峰值電流 = 24.4V * 24.6A = 600.24W。這也是我們常說的 SMB 系列 TVS 能承受 600W 功率。如果沒有特殊說明,這個功率是在 10/1000us 浪涌測試波形下測量的。
 
如何計算TVS承受浪涌電壓?
 
實際產品中,最常用的浪涌測試波形為 1.2/50us 和 10/700us,如何將 TVS 承受浪涌功率從 10/1000us 波形下換算到其他波形呢,這就需要看 Spec 中的另一個曲線圖:
 
如何計算TVS承受浪涌電壓?
 
通過上圖可以查出,1.2/50us 波形所對應脈沖寬度 50us,對應峰值功率為 2200W 左右。那么這種情況下,反算脈沖峰值電流為 2200W / 24.4V = 90.16A。
 
如果 SMBJ15A 放在電源端口,在共模時,浪涌發生器內阻為 12 歐姆,那么所能承受的電壓為:90.16A * 12ohm = 1082V;
 
如果 SMBJ15A 放在電源端口,在差模時,浪涌發生器內阻為 2 歐姆,那么所能承受的電壓為:90.16A * 2ohm = 180.3V;
 
如果 SMBJ15A 放在非對稱信號端口,無論差模共模,浪涌發生器內阻為 42 歐姆,那么所能承受的電壓為:90.16A * 42ohm = 3786.9V。
 
從上面我們可以看出,一個 TVS 所能承受的最大浪涌電壓,不僅與自身的參數相關(最大承受功率、鉗位電壓等),也和其在電路的位置息息相關(浪涌發生器的內阻值非常重要)。
 
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