[参考译文] LM74500-Q1：TVS、输入/输出电容器、栅极电阻器

大家好，Dejan

感谢您联系我们。

 "在 LM74500Q1EVM 电路板上、使用了33V 双向 TVS 二极管。 不使用36V TVS 二极管有什么原因吗？ 我计划使用 SMLJ36CA TVS 二极管、其钳位电压为58.1V、低于60V、因此该二极管仍是可以接受的？"

考虑到 ISO 7637-2、该 EVM 具有33V 双向 TVS 二极管。  在 ISO 7637-2脉冲1期间、  LM74500-Q1的源极由 ISO 脉冲下拉、由 TVS 钳位、MOSFET Q1快速关断、以防止反向电流使大容量输出电容器放电。 当 MOSFET 关断时、所示 FET 的 VDS 等于(TVS 钳位电压+输出电容器电压)。 如果输出电容器上的最大电压为16V (最大电池电压)、则 TVS 的钳位电压不得超过(60V–16) V =–44V。  

SMBJ33CA TVS 二极管可用于12V 电池保护应用。 36.7V 的击穿电压满足正极侧的跨接启动、负载突降要求、负极侧的16V 电池反向连接要求。 在 ISO 7637-2脉冲1测试期间、SMBJ33CA 会钳位在–42V、峰值浪涌电流为15A、并满足钳位电压≤44V 的要求

考虑到 SMBCJ36CA、钳位电压将超过44V 标记并因超出 VDS 而损坏 FET。

以下是在选择 TVS 时需要考虑的点、

• TVS 的击穿电压必须大于可以施加在输入端(正负两侧)的最大直流电压。
• 所有可能出现在输入端的正瞬态电压都必须钳位在+65V 以下、所有负瞬态电压都必须钳位在 -65V 以内。  
• TVS 需要具有适当的功率处理能力额定值、以承受瞬态期间的功率耗散。

在您的情况下、是否需要通过任何标准或测试用例？

因为 TVS 的选择并不仅仅基于工作范围的正极侧。

"为什么在 EVM 板上将220uF 电容器用作输出电容器？ 我计划在输出和输入侧使用2.2 uF/100V 电容器。 对此有何疑虑？"

否、没有使用220uF 电容器的具体原因。 它通常是待测试的各种电容值的占位元件。 不过、通常考虑使用容值更大的电容器 来保护线路干扰导致的立即输出电压崩溃。

 "是否可以使用 Vcap 电容器的最大值？ 我计划使用470nF/50V 电容器、因为相同的电容器类型已在同一电路上用于其他目的。"

可以使用470nF 电容器。 只要满足下面提到的条件、就可以使用电容器。 请注意、电荷泵电容越大、充电所需的时间就越长、因此启动时间也会越长。 启动期间、负载电流将流经体二极管。

"您是否建议使用栅极电阻器最大程度地减小 MOSFET 晶体管中的峰值栅极电流？"

您可以考虑将10Ω 级的电阻器与 FET 的栅极串联、以抑制 由 FET 寄生效应引起的振荡。  

谢谢。此致、

S·迪尔

您好 Shiven：

感谢您的详细解释。 在我的示例中、没有要通过的特定测试。 我只想针对最大36V 的输入电压实施基本反极性保护、 之所以选择双向类型、是因为可能存在一些超过36V (低于50V)的瞬变、这些瞬变可以"滤除"而不会出现任何问题。 但是、在我的示例中、LM74500的使能引脚直接连接到源极引脚。 这意味着晶体管不会关闭、直到输入电压下降得过低、所以在我的示例中不会出现 FET 上的任何特定电压尖峰？

由于 LM74500器件可以承受高达+65/-65V 的输入电压并且这种瞬变是不可预料的、所以即使输入端没有 TVS 二极管也可以吗？

非常感谢、此致、Dejan

大家好，Dejan

尽管该器件的额定电压为+65/-65V、但它受60V FET 的限制。 就在对输出进行充电、输入变为负值并无法滤除的情况下、您的 FET 将损坏。

如果不希望出现任何瞬态、或者瞬态足够短且可以用电容器滤除、则还可以减少 TVS。

使用 TVS 的目的是使您的 FET 始终处于 VDS 工作范围内、或不违反器件的绝对最大值、以较低者为准。

谢谢。此