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[参考译文] TPS1HC100-Q1:用于钳位的 TVS 二极管

Guru**** 1837240 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS1HC100-Q1, TPS1HC30-Q1, TPS272C45
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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1262938/tps1hc100-q1-tvs-diode-for-clamping

器件型号:TPS1HC100-Q1
主题中讨论的其他器件: TPS1HC30-Q1TPS272C45

您好!

我使用高侧驱动器 (TPS1HC100-Q1)驱动电感负载。

此高侧驱动器的单脉冲关断能量为35mJ。

但是、存储在电感器中的能量远高于此值。

因此、在关闭高侧驱动器时、驱动器很可能会受损。

我计划使用一个连接在高侧开关的漏极和源极上的外部 TVS 二极管、与高侧开关相比具有更低的钳位电压、以解决此问题。

不确定当高侧驱动器关断时引线和引线的电感是否允许电流从高侧驱动器切换到 TVS 二极管。

请求您对此发表意见。

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    您好、Salil:

    在某些应用中、我们使用外部 VDS 钳位来"削减"内部钳位。 迹线/焊盘电感很小。

    由于外部负载将输出电压拉低、因此外部 VDS 钳位将首先触发。 我个人没有看到您描述的边沿情况事件、但在这种情况下、如果 VDS 电压波动足够大、可以触发内部 VDS、这可以预测电压差将足够大、让外部 VDS 能够钳制或开始钳位。 由于内部路径比外部路径具有更大的阻性、电流将通过外部路径分流、电压将恢复到外部钳位电平、从而缩短它流经内部路径的任何持续时间。

    谢谢。

    什雷亚斯

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    尊敬的 Shreyas:

    感谢您的答复。

    我还有几个问题:

    1) 1)您能否提供 TPS1HC30-Q1的单脉冲能量功能?

    2)当线圈试图在 HS 开关中耗散超出其能力的能量时, IC 会发生什么情况?

    IC 是否通过热关断进行自我保护?  

    此致、

    萨利尔

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    您好、Salil:

    1. TPS1HC30-Q1的单脉冲能量为65mJ、在13.5V、Ta=125°C 和1.5mH 负载下进行了测试。

    2.当设备关闭时会出现电感耗散。 在正常情况下、器件导通时、通过关闭并减少热关断等耗散的能量来保护自身。 由于这在电感关断期间不会发生、器件上的大能量应力会导致 FET 降级并缩短寿命。 这也会导致器件损坏。 因此、如果预计负载本质上具有很高的电感、我们建议使用外部钳位。

    谢谢。

    什雷亚斯

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    尊敬的 Shreyas:

    请举例说明一个外部钳位电路是什么样的?

    ESD 抑制器是否是用于外部钳位的 TVS 二极管的良好替代方案?

    此致、

    萨利尔

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    您好、Salil:

    1.我们没有专门的建议。 通过在输出端和 GND 之间使用 TVS、可以实现外部钳位、如本工业器件示例所示:

    与肖特基串联的 TVS 二极管用于避免在正常运行期间导通。

    另一种选择是在 VS 引脚和 VOUT 引脚之间使用 TVS 二极管。 这本质上是为了构建一个外部漏源钳位、就像器件内的钳位一样。  

    在这两种情况下、建议选择一个在内部钳位之前触发的钳位。 请查看器件数据表、以查看最低 VDS 钳位电平。

    2.通常 ESD 二极管不具备对电感性负载进行退磁所需的功率能力。 我们建议使用外部 TVS 钳位。

    谢谢。

    什雷亚斯

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    尊敬的 Shreyas:

    感谢您的答复。

    在我的应用中、Vs 至 Vout 钳位将是可行的、因为要驱动的线圈未接地。

    您建议 IC 的最小 VCLAMP 与外部 TVS 二极管的钳位电压之间有多大的差异?

    此外、是否必须注意外部 TVS 二极管的任何特殊布局注意事项?

    此致、

    萨利尔

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    您好、Salil:

    不需要特别考虑布局因素、但我们确实希望该 TVS 器件能够看到所有感应能量。 因此、将 TVS 放置在靠近器件的位置并确保电路板上有足够的铜用作散热器是有益的。

    TPS1HC30-Q1在整个温度范围内的最小 VDS 钳位电压为33V。 我们已经看到可用于特定电压产品的 TVS 二极管。 我建议使用24V TVS 二极管。 此时应具有大约28V 的击穿电压、比33V 更远。 如果您能够找到电压更高的 TVS 二极管、这也是可以接受的、但请注意、击穿电压通常略高于钳位电压、并且要有效地绕过内部二极管、必须先触发 TVS。

    谢谢。

    什雷亚斯

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    尊敬的 Shreyas:

    感谢您的回答。 我现在有一个更清楚的想法。

    还有几个问题:

    1) 1)第3页的 TPS272C45数据表建议使用"C"版本的器件、因为它"支持将外部 TVS 二极管用于高电感负载"。  

    TPS1HC30-Q1是否存在任何类似的问题?

    2)对于 Vs 和 Vout 之间的外部钳位,是否建议将肖特基二极管与 TVS 串联?

    此致、

    萨利尔

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    此外、我使用 TPS1HC100-Q1进行了 SPICE 仿真、因为30-Q1没有可用的 SPICE 模型。

    可以看出、Vout 引脚面临大约-6V 至-7V 的最大负电压、持续大约2ms。

    VBB 引脚被钳制在外部电源的16V 电压。

    另请注意 Vout 处的这一负电压是否 会对 IC 产生不利影响。

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    您好、Salil:

    1.只有我们的工业产品系列有非 VDS 钳位版本。 我们的所有汽车器件都具有集成式钳位。

    2.对于 VS 和 Vout 之间的外部钳位、如果需要考虑反极性问题、可使用肖特基来阻断反向导通路径。 但这不是必需的、因为 FET 在反向条件下也会导通。 可以在器件之前放置肖特基二极管、并作为一个整体为器件提供上行反向保护、无需使用 GND 网络。

    3.该器件的输出可以在 VDS 钳位允许的范围内降低。 例如、如果电压为12V 且 VDS 钳位为40V、则在关断期间、输出电压预计会在钳位开始生效之前达到-28V。 该器件旨在处理这些感应负尖峰。  

    谢谢。

    什雷亚斯