TVS Diode: Auswahl, Parameter

[Full W. (realjey)]

Hallo liebes Forum,

ich habe Verständnisschwierigkeiten bei der Auwahl einer passenden 
TVS-Diode für meine Anwendung ;)

-Meine Betriebspannung beträgt +24V
=> Im Datenblatt wäre für mich der ausschlaggebende Parameter Vrwm 
(Reverse Stand-off Voltage), korrekt?

-Meine Schaltung verträgt maximal +36V (Schaltwandler), darauf möchte 
ich die Eingangsspannung also begrenzen
=> im Datenblatt wäre das für mich Vc (Clamping Voltage), korrekt?

Falls das wirklich korrekt ist, habe ich Probleme eine TVS-Diode (Axial, 
bedrahtet) zu finden, die passt.

Wenn ich bei den üblichen Verdächtigen nach einer TVS-Diode suche, 
welche Vrwm=24V hat, ist Vc mind. 38V, was zu hoch ist.

Wie finde ich die passende TVS-Diode für meine Anwendung?

[Alex S. (Gast)]

V_clamp ist ja bei einem maximalen Strom definiert. Wenn du den Strom 
geringfügig verringern kannst, sinkt die Klemmspannung erheblich.
Normalerweise würde man den 24 V noch etwa 10 % Toleranz nach oben 
geben, also eine Diode wählen mit einer V_rwm >= 26,4 V.

Welchen Strom nimmt denn der Schaltregler regulär auf?

[Full W. (realjey)]

Hallo Alex,

in Summe (mehrere Verbraucher, Schaltregler hängen an den 24V), bis zu 
10A.

Das ist dann Ippm, korrekt?

Wenn diese Abhängigkeit besteht, wieso finde ich dann z.B. bei der 
Fairchild SA5V0(C)A-SA170(C)A-TVS-Diode kein Diagramm, welches mir Vc in 
Abhängigkeit von Ippm zeigt?

[Alex S. (Gast)]

10 A? Wow, das hat schon Bumms!

Folgende Parameter muss die Diode erfüllen:
Max. Peak Pulse Current I_pp > 10 A
Max. Clamping Voltage V_c < 36 V
Peak Pulse Power Dissipation P_pk >= I_pp * V_c also mindestens 360 W, 
hier sollte man also mindestens eine 400 W-Diode wählen, oder besser 
noch 600 W, um Resverven bei höherer Temperatur zu haben.

Jetzt wirds schwieriger.
Normalerweise ist die V_c etwa 50 bis 60 % höher als die V_rmw. Also 
bräuchtest du eine Diode mit einer V_rwm mit 22 oder 24 V.
Hier ist es interessant, sich mal die Break-Down-Voltage V_BR 
anzuschauen. Dabei senkt die Diode schon einen kleinen Strom I_t von 
eingen mA. Wenn man das tolerieren kann, findet man einen geeigneten 
Typ.

Bsp.:
SMBJ22A: 
http://www.mouser.de/ProductDetail/Diodes-Incorporated/SMBJ22A-13-F/?qs=sGAEpiMZZMuNo3spt1BaVztYt3YrK0Cre2yn7L8ODHQ%3d
V_rmw = 22 V @ 5 µA
V_br = 24,4 ... 28 V @ 1 mA => P_break = 28 mW
 R_th_jc = ca. 15,7 K/W (Kehrwert des Deratings)
 => Delta_T = P_break * R_th_jc = 0,44 K sollte also passen *)
V_c = 35,5 V @ 16,9 A (passt!)

*) Bei machen Dioden ist noch ein Temperaturkoeffizient für die Spannung 
angegeben. Je wärmer die Diode wird, um so kleiner wird die V_br. Da 
muss man dann im Einzelfall abschätzen und messen, ob die Diode 
thermisch wegläuft oder sich ein stabiler Zusatand einstellt.

[Full W. (realjey)]

Hey Alex,

Danke für die Hilfe und die ausführliche Antwort!