Mengurangi tegangan penjepit dioda TVS

Tindak lanjuti pertanyaan saya sebelumnya .

Saya merancang produk yang ditenagai dari pasokan 5V yang memasukkannya ke LDO TLV1117LV33 . Penarikan arus tipikal untuk proyek ini kurang dari 500mA, tetapi pengaturnya murah dan stabil dengan tutup keluaran keramik jadi saya sangat menyukainya sejauh ini. Lagi pula, saya disarankan dalam pertanyaan sebelumnya untuk menempatkan beberapa ESD dan perlindungan sementara pada jalur Vin, yang masuk akal bagi saya, jadi solusi yang saya pikirkan adalah seri PTC polyfuse, diikuti oleh dioda TVS searah standar untuk tanah.

Namun, semua dioda Saya telah melihat (misalnya Littelfuse SP1003 , Vishay GSOT05C ) memiliki cukup tegangan menjepit tinggi. Saya mengerti bahwa ini adalah standar, yaitu bahwa tegangan penjepit maksimum dioda TVS akan jauh lebih tinggi daripada kebuntuan terbalik maks. Saya juga menyadari bahwa tegangan penjepitan yang lebih rendah dan resistensi dinamis yang lebih rendah dianggap sebagai angka keberhasilan untuk dioda TVS.

Namun, rentang input pengoperasian aman regulator saya adalah hingga 5,5V (6V absolut maks). Dioda ini memiliki 5V kebuntuan terbalik dan biasanya ~ tegangan penjepit 7V pada 1A (~ 12V pada 30A). Itu akan menggoreng regulator saya dengan mudah! Saya telah melihat perangkat dengan tegangan penjepit yang lebih rendah, tetapi ketika saya mengatakan "lebih rendah", maksud saya 10V sebagai lawan dari 12V (pada 30A). Bagaimana cara mengurangi tegangan penjepit sehingga, jika transien induktif muncul pada rel 5V saya (atau yang serupa), regulator saya akan bertahan?

Perangkat seperti MOV tampaknya memiliki tegangan penjepit yang lebih tinggi, jadi sejauh yang saya tahu, itu bukan solusi yang unggul. Saya juga mendengar sedikit tentang perlindungan ESD multi-tahap, tetapi tidak ada saran tentang cara melakukannya. Apakah saya terlalu memikirkan hal-hal?

Anda dapat melihat dioda Zener daripada dioda TVS untuk tegangan penjepit yang lebih rendah (tetapi penanganan daya yang lebih buruk.)

Seberapa buruk lonjakan input pada rel 5V yang ingin Anda khawatirkan? Atau apakah Anda memiliki tegangan input yang lebih tinggi? Anda bisa meletakkan regulator non-LDO dengan peringkat tegangan tinggi (seperti LM350 atau apa pun) sebelum 5V, sehingga 5V sudah diatur dengan baik. TVS normal akan menjepit jauh di bawah tegangan input terukur 35V dari LM350.

Namun, jika input daya Anda, yang mungkin mengandung spike, harus 5V, maka ini tidak akan berfungsi.

Pilihan lain adalah resistor / Zener. Sebuah resistor 2 Ohm akan turun 1V pada 500 mA. Ikuti itu dengan 5.1V Zener dan regulator Anda, dan awali dengan TVS, dan Anda akan memiliki sistem yang agak lebih kuat. TVS menangani lonjakan yang sangat buruk; resistor + Zener menangani tegangan "dalam jangkauan" tanpa meledakkan, dan regulator kemudian dapat mengatur.

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Penafian: Saya seorang hobiis. Jika seseorang yang melakukan ini untuk mencari nafkah mengatakan sebaliknya (dan mengapa / bagaimana,) saya akan dengan senang hati mengakui bahwa saya salah :-)

Jadi, pertimbangkan lonjakan 7V yang membuatnya melewati TVS. Ini berarti Zener perlu diberi peringkat untuk disipasi sementara 1A untuk bertahan hidup.