Импульсная мощность TVS-диода
TVS-диод на 600 Вт не рассеивает 600 Вт постоянно — это мощность в стандартном коротком импульсе. Чтобы сравнивать супрессоры, производители задают её для импульса определённой формы, чаще всего 10/1000 мкс, и дают графики пересчёта на другие длительности и температуры.
Обновлено Редакция GAW
Импульсная мощность (peak pulse power, PPPM) — наибольшая мощность, которую TVS-диод поглощает в одиночном коротком импульсе заданной формы. Это не постоянная мощность: у серий SMBJ и P6KE импульсная мощность — 600 Вт, а постоянная — лишь 5 Вт и только на бесконечном радиаторе.
Чтобы диоды разных производителей можно было сравнивать, мощность задают для стандартного импульса. Чаще всего это импульс 10/1000 мкс: по рисунку 3 даташита SMBJ ток нарастает до пика за 10 мкс и спадает до половины пикового значения к 1000 мкс. Vishay указывает и скважность, при которой мощность гарантирована, — 0,01 %.
| Условие | Как меняется допустимая мощность |
|---|---|
| Импульс короче 1 мс | выше 600 Вт (рис. 1 даташита) |
| Импульс длиннее 1 мс | ниже 600 Вт |
| Кристалл нагрет до импульса | снижается и у SMBJ доходит до нуля при 150 °C (рис. 2) |
| Частые импульсы | энергия не успевает рассеяться, нужен учёт средней мощности |
Из импульсной мощности получаются строки таблицы: наибольший ток IPPM и напряжение ограничения VC при нём, их произведение — около 600 Вт. Поэтому высоковольтный диод выдерживает меньший ток импульса, чем низковольтный: SMBJ5.0A — 65,2 А, SMBJ36A — 10,3 А. Снижение допустимой мощности с температурой описано в статье о снижении номинальной мощности, выбор серий — в карточке SMBJ и P6KE.
Частые вопросы
Что такое импульс 10/1000 мкс?
Стандартная форма импульса тока для испытания защитных диодов: ток нарастает до пика за 10 мкс и спадает до половины пикового значения к 1000 мкс. По такой форме Vishay задаёт мощность SMBJ и P6KE — 600 Вт, а также наибольший ток и напряжение ограничения в таблицах.
Может ли SMBJ рассеивать 600 Вт постоянно?
Нет. 600 Вт — только в коротком импульсе 10/1000 мкс при скважности 0,01 %. Постоянная мощность у SMBJ — 5 Вт, и то на бесконечном радиаторе при 50 °C. Энергия импульса успевает уйти в кристалл и корпус, а при длительной нагрузке диод перегреется.
Как меняется импульсная мощность с длительностью импульса?
Чем короче импульс, тем большую мощность выдерживает диод, и наоборот: на графике Vishay мощность падает с ростом длительности по прямой в логарифмическом масштабе. Кроме того, она снижается, если кристалл уже нагрет: у SMBJ — до нуля при начальной температуре 150 °C.
Источники
- Vishay. SMBJ5.0A thru SMBJ188A: Surface-Mount TRANSZORB Transient Voltage Suppressors (doc. 88392, revision 09-Jan-2024) — с. 1 — 600 Вт для импульса 10/1000 мкс при скважности 0,01 %, 5 Вт на бесконечном радиаторе; рис. 1 — мощность от длительности импульса, рис. 2 — снижение с начальной температурой кристалла до нуля при 150 °C, рис. 3 — форма импульса: нарастание 10 мкс, длительность до спада вдвое; рис. 5 — переходное тепловое сопротивление
- Vishay. P6KE6.8A thru P6KE540A: TRANSZORB Transient Voltage Suppressors (doc. 88369, revision 27-Sep-2021) — с. 1 — 600 Вт для импульса 10/1000 мкс, 5 Вт при температуре выводов 75 °C, кристалл до 175 °C
Нашли ошибку?