【经验】SLD8S36A如何助力汽车24V系统的5a,5b抛负载设计
TVS管是一种高效能的保护类型的器件,在应用时,当两端受到瞬态的高压冲击时,TVS管能在ns级别甚至ps级别的时间内将自身的特性从高阻转化为低阻态,转换过程吸收大电流从而将TVS管两端的电压钳制在TVS的耐压值上,保护了负载端电路免受瞬态高能量的冲击。原理如图1所示。
图1:TVS应用原理
5a,5b是ISO16750-2的浪涌条件,该条件是基于车载各种开关、电源系统和负载特性可能产生的浪涌冲击能量决定的。满足5a/5b抛负载测试证明了产品在浪涌能力的保护方面的可靠性。
目前在汽车端口回路为24V的系统,测试电压在32V左右,故TVS需满足32V以上的电平,经参数计算评估SLD8D36A满足需求。
汽车24V系统的5a脉冲波形曲线:
5a冲击曲线的主要参数:
当曲线的Us=202V,R1=3.5Ω,td=350ms时,TVS(SLD8D36A)导通后承受的电流:
Ipp=【(Us+Ua)-Vbr】/(R1+Rd)=【(202V+24V)-40.0V】/(3.5Ω+0.15Ω)=50.9A(远小于SLD8D36A的8.3ms对应的1000A)
对应的冲击能量:估算为1/2*I2*Rd*t=0.5X50.9AX50.9AX0.15ΩX350ms=68J(远小于Ifsm2*Rf*8.3ms=149.4J)
Vbr:TVS的反向击穿电压,SLD8S36A是40.0~44.2V。
Vc:TVS的最大钳位电压58.1V
Rd:TVS导通时的阻抗。Rd=(Vc-Vbr)/Ipp。关于SLD8S36A,代入参数计算Rd=(58.1V-40.0V)/121A=0.15Ω。
Rf:TVS的正向导通阻抗,Rf=Vf/100A=0.018Ω
Ifsm:8.3ms波形对应的瞬态冲击电流1000A
5a,5b的浪涌冲击下,采用SLD8S24A后的电压抑制效果为US*:
实测的效果示意如图2,在回路瞬态冲击先,SLD8S36A的电流和电压曲线如图所示,TVS钳位的电平在58.1V以内。
图2:TVS的响应的电压电流曲线效果示意图
SLD8S36A的主要参数:
SLD8S36A的封装信息:
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