O diodo temporário de supressão de tensão não está funcionando

Eu tenho um circuito que funciona em 21V DC e consome 3A corrente máxima. Preciso testá-lo de acordo com os padrões IEC 61000-4-4 e 61000-4-5, que são testes de imunidade a surtos.

Eu uso uma fonte de alimentação comutada certificada pela UL para alimentar minha unidade. Na verdade, a fonte emite surtos que são maiores que 21V (aproximadamente +/- 150V).

Então, coloquei um diodo TVS SMLJ22CABCT-ND no meu circuito para proteger contra surtos. Este diodo tem um tempo de resposta de cerca de 5 picossegundos. Mas os pulsos que são dados nos testes de surto são pulsos de 8/20 μs de 2KV. que, por sua vez, faz com que a fonte de alimentação solte picos, como mostrado na imagem. Como você pode ver na imagem, a saída varia por alguns microssegundos. insira a descrição da imagem aqui Saída DC da fonte de alimentação após o diodo TVS

Minha pergunta é por que o diodo TVS não suprimiu a alta tensão. Meu circuito está danificado por essa sobretensão.

O esquema do circuito de potência é apresentado abaixo.

Não há muita proteção no circuito. O 21V é usado para uma interface diferente. Preciso encontrar uma correção para isso em vez de projetar uma nova placa de circuito.

Esquemático

O circuito de teste para a IEC 61000-4-5 é padrão.

1KV ao vivo e neutro; 2KV em Live e Earth, Neutral & Earth ( descrição detalhada )

— microfone
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Você tem um circuito de configuração de teste?

— Colher

Vamos ver o seu circuito, como diz Spoon, mas isso não soa como uma fonte de alimentação muito boa - ou algo mais está acontecendo.

— Spehro Pefhany

Sim, vamos precisar de um circuito ou um esquema de preferência

— Funkyguy

Mostre-nos o seu circuito completo de condicionamento de energia, incluindo os capacitores de desacoplamento e quaisquer indutores / esferas da série. Se tudo o que você tem é o TVS, não admira que não seja muito eficaz.

— Dave Tweed

Uma TV sozinha provavelmente não funcionará. É preciso haver resistência ou indutância, ou ambos, para permitir que ele faça seu trabalho corretamente.

— Erik Friesen

Respostas:

Muitas vezes, a impedância parasitária entre as linhas e o diodo é de algumas nanoenries. Isso é causado pelo comprimento dos fios do diodo.

insira a descrição da imagem aqui

Esta impedância diminui a resposta do diodo TVS em nanossegundos, assim o pulso transitório pode passar.
Você pode usar um diodo TVS com o chamado “fluxo através do projeto”, no qual é necessário passar o trilho e o solo pela mesma embalagem.

insira a descrição da imagem aqui

Claro que isso precisa de um design adequado de PCB.

— GR Tech
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Este é o diodo TVS que estou usando agora. link Soldei o diodo TVS diretamente nos pinos. Estou trabalhando com um PCB existente. Estou tentando aplicar uma correção. A adição de um capacitor em paralelo ao diodo resolverá o problema aqui? . (Neutralizar a indutância)

— microfone

Acabei de ler em um post semelhante aqui. Também encontrei um artigo sobre como superar os problemas de indutância parasitária aqui .

— mic

@mic pode não ser um capacitor, mas será interessante adicionar um indutor 100 ~ 470μH (na corrente nominal) após o diodo, em série com o trilho de fonte de alimentação do seu dispositivo de proteção insuficiente, apenas para diminuir o tempo de subida do pulso transiente e finalmente absorvido pela derivação. Não testei essa sugestão

— GR Tech

@ GR Tech deveria ser antes ou depois? De acordo com o documento, não deveria ser antes do diodo?

— mic

1.6 μ f (o r eu uma r g e r)

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

— Guill
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Já existe um capacitor no circuito. o capacitor 470uf está paralelo ao diodo da tv. Também não há qualquer cálculo envolvido na determinação do valor do capacitor

— mic

Isso nem sempre é uma possibilidade. Você não pode simplesmente reduzir a capacitância para reduzir o transiente, o que acontece em um barramento de comunicação? TVS de silicone são bons, desde que tenham o tamanho correto e sejam colocados corretamente com diodos de direção apropriados (se necessário)

— JonRB

@mic: Mesmo que você já tenha um 470uf através do diodo, por algum motivo eles não são bons para suprimir ruídos de alta frequência. Tente uma cerâmica de cerca de 2 uf, da voltagem apropriada.

— Guill