Диод подавления переходного напряжения не выполняет свою работу

У меня есть схема, которая работает на 21В постоянного тока и потребляет максимальный ток 3А. Мне нужно проверить его на соответствие стандартам IEC 61000-4-4 и 61000-4-5, которые являются тестами на устойчивость к скачкам напряжения.

Я использую сертифицированный UL импульсный источник питания для питания моего устройства. Блок питания фактически излучает скачки напряжения, превышающие 21 В (приблизительно +/- 150 В).

Поэтому я вставил в схему TVS диод SMLJ22CABCT-ND для защиты от скачков напряжения. Этот диод имеет время отклика около 5 пикосекунд. Но импульсы, которые даны в испытаниях на помпаж, являются импульсами 8/20 мкс 2 кВ. что, в свою очередь, позволяет источнику питания выдавать скачки напряжения, как показано на рисунке. Как вы можете видеть на изображении, выходной сигнал изменяется в течение нескольких микросекунд. введите описание изображения здесь Выход постоянного тока от блока питания после диода ТВС

Мой вопрос: почему диод TVS не подавил высокое напряжение. Моя схема повреждена этим перенапряжением.

Схема силовой цепи приведена ниже.

В схеме не так много защиты. 21V взят для другого интерфейса. Мне нужно найти решение этой проблемы, а не проектировать новую печатную плату.

схема

Схема тестирования для IEC 61000-4-5 является стандартной.

1 кВ через прямой и нейтральный; 2 кВ через Живая и Земля, Нейтральная и Земля ( подробное описание )

— микрофон
источник

У вас есть схема тестовой установки?

— ложка

Давайте посмотрим на вашу схему, как говорит Спун, но это не похоже на очень хороший источник питания - или что-то еще происходит.

— Спехро Пефхани

Да, нам понадобится схема, или схема предпочтительнее

— Funkyguy

Покажите нам свою полную схему кондиционирования питания, включая развязывающие конденсаторы и катушки индуктивности / бусины любой серии. Если все, что у вас есть, это TVS, неудивительно, что это не очень эффективно.

— Дэйв Твид

Один телевизор, вероятно, не будет работать. Должно быть либо сопротивление, либо индуктивность, либо и то и другое, чтобы он мог правильно выполнять свою работу.

— Эрик Фризен

Ответы:

Очень часто паразитным импедансом между линиями и диодом является какой-то наногенератор. Это вызвано длиной диодных проводов.

введите описание изображения здесь

Этот импеданс замедляет отклик диода TVS на наносекунды, таким образом, переходный импульс может проходить.
Вы можете использовать TVS-диод с так называемой «проточной конструкцией», в которой вы должны пропустить рельс и заземление через одну и ту же упаковку.

введите описание изображения здесь

Конечно, для этого нужен правильный дизайн печатной платы.

— GR Tech
источник

Это диод TVS, который я сейчас использую. ссылка Я впаял диод TVS непосредственно в контакты. Я работаю с существующей печатной платой. Я пытаюсь применить исправление. Поможет ли здесь добавление конденсатора параллельно диоду? . (противодействовать индуктивности)

— микрофон

Я просто прочитал это в аналогичном посте здесь. Я также нашел статью о преодолении проблем паразитической индуктивности здесь .

— микрофон

@mic может быть не конденсатором, но будет интересно добавить индуктор 100 ~ 470μH (при номинальном токе) после диода, последовательно с шиной питания вашего защищаемого устройства, просто чтобы замедлить время нарастания переходного импульса и, наконец, поглощается шунтом. Я не проверял это предложение

— GR Tech

@ GR Tech это должно быть до или после? Согласно документу, не должно ли быть до диода?

— Мик

Чтобы обойти переходный процесс, вам нужно использовать конденсатор параллельно с диодом.

1.6 μ f (o r l a r g e r)

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

— Guill
источник

В цепи уже есть конденсатор. конденсатор 470 мкФ параллельно с диодом телевизора. Также есть какие-то расчеты, связанные с определением значения конденсатора

— микрофон

Это не всегда возможно. Вы не можете просто уменьшить емкость, чтобы убить переходный процесс, как насчет коммуникационной шины?

— Силиконовые телевизоры хороши,

@mic: Даже если у вас уже есть 470 мкФ на диоде, по какой-то причине они не способны подавить высокочастотный шум. Попробуйте керамику около 2 мкФ, соответствующего напряжения.

— Guill