Мощные TVS-диоды в корпусе DO-218AB от Taiwan Semiconductor

№ 5’2018
PDF версия
В статье приведены типовые характеристики новых мощных TVS-диодов серии TLD5S/6S/8S компании Taiwan Semiconductor (TSC) в SMD-корпусе DO-218AB, предназначенных для подавления импульсных выбросов напряжения в бортовой сети автомобиля.

Современная автомобильная электроника нуждается в надежных устройствах защиты от выбросов напряжения, возникающих в цепи генератора, особенно в случаях внезапного отключения аккумуляторной батареи (АКБ), а также во вторичной защите других мощных исполнительных устройств и систем с индуктивным характером нагрузки. К таким нагрузкам можно отнести, к примеру, электромеханические реле и соленоиды, электродвигатели, различные импульсные преобразователи питания, электронные системы зажигания и другую аппаратуру.

Когда АКБ внезапно отключается при работающем двигателе, генератор будет кратковременно вырабатывать повышенное напряжение, существенно отличающееся от номинального, что может привести к перегрузке по напряжению и отказу электронных систем автомобиля.

С целью надежной защиты электроники современного автомобиля от воздействия выбросов повышенного напряжения компания TSC выпустила серию TLD5S/6S/8S мощных однонаправленных TVS-диодов в SMD-корпусе DO-218AB (рис. 1) с рабочим диапазоном температур –55…+175 °C.

Корпус DO-218AB

Рис. 1. Корпус DO-218AB

Серия TLD5S/6S/8S сертифицирована по автомобильному стандарту AEC-Q101 и соответствует требованиям RoHS.

Основные параметры TVS-диодов серии TLD5S/6S/8S компании TSC представлены в таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры TVS-диодов серии TLD5S/6S/8S компании TSC

Предельные параметры (TA = +25 °C)

Символ

Величина

Пиковая импульсная мощность
(10/1000 мкс форма импульса), Вт

PPPM

TLD5S

3600

TLD6S

4600

TLD8S

6600

Пиковая импульсная мощность
(10/10000 мкс форма импульса), Вт

PPPM

TLD5S

2800

TLD6S

3600

TLD8S

5200

Непрерывно рассеиваемая мощность
(TVS смонтирован на Cu pad PCB размером 16×16 мм2), Вт

PD

TLD5S

5

TLD6S

6

TLD8S

8

Прямое напряжение на диоде при токе IF = 100 A (длительность импульса 0,3 мс), В

VF, MAX

TLD5S

2

TLD6S

1,9

TLD8S

1,8

Пиковый прямой ток через диод при воздействии одиночной синусоидальной полуволны длительностью 8,3 мс, А

IFSM

TLD5S

500

TLD6S

600

TLD8S

700

Диапазон рабочих температур кристалла и корпуса, °C

TJ

–55…+175

Практические измерения TSC показали, что типовое значение термического сопротивления перехода кристалл-корпус для серии TLD5S/6S/8S при использовании идеального радиатора составляет RӨJC = 0,46–0,47 °C/Вт и RӨJC = 7,6–7,8 °C/Вт при использовании в качестве радиатора тонкой медной площадки (Cu pad PCB) с размерами 16×16 мм2.

Типовое значение термического сопротивления перехода кристалл — окружающая среда RӨJA = 48,5–49,5 °C/Вт.

Предельная температура Tc корпуса TVS, выше которой происходит деградация характеристик непрерывно рассеиваемой мощности, может быть рассчитана по формуле Tc = TJ – (PD ×RӨJC). Например, для случая монтажа TVS серии TLD8S на Cu pad PCB размером 16×16 мм2 (RӨJC=7,6 °C/Вт) эта точка деградации соответствует Tc = +114,2 °C.

В состав серии TLD5S/6S/8S входят 57 наименований TVS для поверхностного монтажа с диапазоном обратных напряжений VR 10–43 В. Все TVS-диоды имеют превосходные характеристики ограничения. Это позволяет, с учетом величины максимально допустимого импульса обратного тока IPPM в TVS-диоде, выбрать подходящий для конкретного применения вариант TVS с ограничением VC в диапазоне 17–69,4 В соответственно.

Так, для бортсети 12 В могут быть рекомендованы TVS-диоды с параметром VWM = 22~24 В: TLD5S22AH/TLD5S24AH, TLD6S22AH/TLD6S24AH или TLD8S22AH/TLD8S24AH, а для бортсети 24 В — с параметром VWM = 30~36 В: TLD5S30AH/TLD5S33AH/TLD5S36AH, TLD6S30AH/TLD6S33AH/TLD6S36AH или TLD8S30AH/TLD8S33AH/TLD8S36AH.

Электрические параметры TVS-диодов из наиболее мощной серии TLD8S (при Ta = +25 °C) приведены в таблице 2.

Таблица 2. Электрические параметры TVS-диодов TSC из наиболее мощной серии TLD8S (при Ta = +25 °C)

Наименование

Напряжение пробоя VBR при тестовом токе IT = 50 мА (В)

Рабочее напряжение (без включения TVS, при токе утечки IR = 10 мкА), VWM (В)

Максимальный пиковый ток
(для импульса 10/1000 мкс),
IPPM (A)

Максимальное напряжение ограничения (при IPPM), VC (В)

Min.

Max.

TLD8S10AH

11,1

12,3

10

388

17

TLD8S11AH

12,2

13,5

11

363

18,2

TLD8S12AH

13,3

14,7

12

332

19,9

TLD8S13AH

14,4

15,9

13

307

21,5

TLD8S14AH

15,6

17,2

14

284

23,2

TLD8S15AH

16,7

18,5

15

270

24,4

TLD8S16AH

17,8

19,7

16

254

26

TLD8S17AH

18,9

20,9

17

239

27,6

TLD8S18AH

20

22,1

18

226

29,2

TLD8S20AH

22,2

24,5

20

204

32,4

TLD8S22AH

24,4

26,9

22

186

35,5

TLD8S24AH

26,7

29,5

24

170

38,9

TLD8S26AH

28,9

31,9

26

157

42,1

TLD8S28AH

31,1

34,4

28

145

45,4

TLD8S30AH

33,3

36,8

30

136

48,4

TLD8S33AH

36,7

40,6

33

124

53,3

TLD8S36AH

40

44,2

36

114

58,1

TLD8S40AH

44,4

49,1

40

102

64,5

TLD8S43AH

47,8

52,8

43

95,1

69,4

Графики зависимости непрерывно рассеиваемой и пиковой мощности TVS-диодов TSC серии TLD5S/6S/8S от температуры и длительности импульсных выбросов напряжения приведены на рис. 2–5.

Зависимость непрерывно рассеиваемой мощности TVS-диодов серии TLD5S/6S/8S от температуры корпуса

Риc. 2. Зависимость непрерывно рассеиваемой мощности TVS-диодов серии TLD5S/6S/8S от температуры корпуса

Зависимость пиковой мощности TVS от температуры корпуса для 10/10000 мкс формы экспоненциального импульса

Риc. 3. Зависимость пиковой мощности TVS от температуры корпуса для 10/10000 мкс формы экспоненциального импульса

Зависимость пиковой мощности TVS от длительности импульса

Риc. 4. Зависимость пиковой мощности TVS от длительности импульса

Зависимость типовых значений тепловых сопротивлений RӨJC и RӨJА от длительности импульса для серии TLD8S

Риc. 5. Зависимость типовых значений тепловых сопротивлений RӨJC и RӨJА от длительности импульса для серии TLD8S

Литература
  1. taiwansemi.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.