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[参考译文] THVD1510:浪涌瞬态保护 IEC 61000-4-5

Guru**** 1819420 points
Other Parts Discussed in Thread: THVD1500, THVD1510, TVS1401
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/773824/thvd1510-surge-transients-protection-iec-61000-4-5

器件型号:THVD1510
主题中讨论的其他器件:THVD1500TVS1401

大家好、

如其他器件和应用手册中所示、在 TVHD1510数据表(THVD15xx 器件 RS485收发器)中进行了说明

单级浪涌保护的建议是使用 SM712 (Bourns)。

我的问题是 SM712器件如何在 IEC 61000-4-5中定义的1KV (8/20usec)下提供浪涌保护。

根据 IEC 61000-4-5标准、1KV 浪涌电压将通过一个40+2 Ω 的电阻器进行放电、从而产生几乎24A (23.8A)的电流。

在 SM712 ( 3家制造商)的规格中、最大钳位电流低于24A、

由于温度而出现一定程度的降级(假设工作温度为50oC)、

钳位电流降至80%。

25°C 50°C
Bourns 17A 13.6A
Littelfuse 19A 15.2A
Semtech 21A 16.8A

因此、在我看来、上述器件似乎无法承受浪涌电流。

在我们假设总线为对称线路的情况下、我们可以使用两个40欧姆电阻器来拆分浪涌电流、

该电流为(1000V/40R)/2 = 12.5A。

在这种情况下、上述器件可承受浪涌电流、但是

钳位电压仍将高于总线引脚上的绝对最大电压(THVD15xx:+/- 18V)

负 脉冲 位置 脉冲
Bourns -13.1V 23.8伏
Littelfuse -16V 26伏
Semtech -11V 21伏

(注意:我不是这种方法的粉丝、因为在现实工业世界中、总线可以是对称的、但可以是对称的)

上述钳位电压通过数据表(Semtech、Littelfuse)中的图形提取、

并根据给定的数据进行外推(Bourns)。 负 脉冲:(1A/11V)、(1A/19V)和位置 脉冲(1A、19V)、(17A、26V)。

 

我看到它的方式是、在任何情况下、收发器上的总线引脚都不受保护、器件将被浪涌脉冲破坏。

10欧姆串联电阻器肯定会限制流入引脚的电流、

以及由于浪涌脉冲而在收发器上耗散的能量、但数据表中没有关于这一点的信息。

显然、现在 TI 和社区中有这么多明智的工程师、

但我想了解 SM712如何保护收发器、以及如何最终选择合适的 TVS 器件。

请给我启迪,并随时发表评论。

TI 收发器: THVD15xx

Bourns: SM712

Littelfuse: SM712

Semtech: SM712

PS:阅读了大量应用手册、博客文章和数据表后,我必须感谢所有这些 TI 工程师提供了这些知识。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Nikolas、

     您的疑虑是有效的。 理想情况 下、我们希望 TVS 二极管的 Ipp 大于24A、Vpp 小于 RS-485总线引脚的绝对最大值。  由于能量通过 TVS 二极管和 IC (内部 ESD)耗散、 因此电流路径和响应电压可能因情况而异。  总线引脚的绝对最大值由 DC 指定。 对于瞬态应力、它可能具有一些裕度。 将所有非理想因素综合在一起、验证设计的唯一方法可能 是实验室 测试。 如果浪涌保护是您真正关心的问题、那么最好在总线上放置一个10欧姆串联电阻器。

    您可能已经阅读了所有这些内容、但下面是 一些技术说明的链接。 如果您有更多问题、请告诉我。

    如何选择 TVS 二极管

    适用于 IEC、EFT 和浪涌保护的 TI 设计

    此致、

    Hao

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    尊敬的 Hao:

    非常感谢您的答复。

    您在上面提到的"如何选择 TVS 二极管 "一文让我起初感到困惑。

    虽然文本很清楚、但 SM712和 THVD1500的示例却不清楚。

    当然、根据您的说明、我们接受配对(SM712与 THVD1510)、因为实验室测试成功。

    接着介绍下一篇建议的文章 TI 参考设计:IEC、EFT 和浪涌保护 、以及有关所述的 IEC 61000-4-5测试、

    我看到了测试电压表、但我没有看到相关的电流表(IP)。

    浪涌测试期间使用的内部电阻是多少?电流电平是多少(12A、12.5A 或24A)?

    同样的问题也适用于 THVD1510的数据表、其中提到了1KV 浪涌抗扰度(测试了什么 IP 浪涌?)

    我还看过 TI 出色的平缓钳位 TVS 系列、

    但由于泄漏电流、它可能不适合 RS485总线保护

    因为压摆率将高于2.5V/us (115.2Kbs、250Kbs)。

    是这样吗? 或者、我们可以使用 TVS1401等器件 来保护 RS485总线引脚?

    此致、

    尼古拉

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    Nikolas、

    在 TI 设计中、阻抗为40欧姆。 与 THVD1510数据表中的相同。 TVS1401可能不是一个好选择、因为其关断电压为-14V 至14V、而通用 RS-485收发器为-7V 至12V。 我将详细介绍您的困惑。

    此致、
    Hao
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    尊敬的 Hao:

    RS485的典型电压范围为-7V 至+12V、

    但是、由于 THVD1510收发器总线引脚最高可达-/+18V (扩展了典型 RS485电压范围)、

    我想我们可以使用对称的 TVS 器件。

    (对于出色的 TVS1401、我们必须使用两个器件、每个总线引脚一个)

    此致

    尼古拉

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    Nikolas、

    实际上、THVD1510可在-15V 至15V 的对称共模下工作。 从这个意义上讲、您可以使用 TVS1401。 但请注意它的压摆率限制。 THVD1510上升/下降时间 在正常运行时可能超过2.5V/us、具体取决于您的应用。

    让我尝试进一步澄清一下钳位电压。 您在 Bourns、Littelfuse 或 Semtech 数据表中看到的差异是由于额定功率。 如果您希望具有更低的钳位电压、则可能需要选择 额定功率更低的 TVS。 回到 IC 规格、通常您可以在最大绝对值上留有一点裕度 在实际系统中、您可能需要在成本和性能之间找到平衡。 如果您有更多问题、请告诉我。

    此致、
    Hao