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[问答]

怎样去计算105 °C环境温度下的Tj和Rd呢

你好ST团队,
我无法计算 105 °C 环境温度下的 Tj 和 Rd。我的步骤是什么
申请保护条件:
Vin_max = 30V
Vin_absolute = 58 V
Tamb_max = 105 °C
8/20 μs 脉冲波的最大浪涌电流:
Isurge_max = 1 kV / 42 Ohm = 24 A
数据表 TVS 二极管 SMA6J33CA(Tamb = 25 °C)
Vrm_DS = 33V
Vbr_max_DS = 40.6 V
Ipp_DS = 57 A
Vcl_max_DS = 69 V @ Ipp_DS
Rd_max_DS = 0.512 Ω
TC_max_DS = 10 x 10-4/°C
Ppp_DS = 4000 W 峰值脉冲功耗 @25 °C
对于 Tamb = 25 °C:
1) 关断电压 Vrm_DS = 33 V 必须高于 Vin_max = 30 V。---> OK
2) 钳位电压 Vcl_max_DS 必须低于 Vin_absolute = 58 V ---> OK
Vcl_max = Vcl_max_DS - Rd_DS x (Ipp_DS - Isurge) = 69 V - 0.512 Ω x (57 A - 24 A) = 52.1 V ---> 来自 AN5541 瞬态电压保护的公式
3) 功耗必须低于 Ppp_DS = 4000 W ---> OK
Ppp = Vcl_max x Isurge = 52.1 V x 24 A = 1250 W
对于 Tamb = 105 °C:
必须重新计算所有数据表值,但我们需要 Tj。
图 12 中的 Rthja = 150 °C/W

Ppp_DR = Ppp_DS x (240 / 600) = 4000 x (240 / 600) = 1600 W 对于图 3 中的 Tj = 175 °C

Tj = Tamb + (Ppp_DR x Rthja) = 105 + (1600 x 150) = ??? ---> 那是不可能的
谢谢


回帖(1)

李军

2022-12-1 10:34:43
感谢您分享您的案例。
存在执行 TVS 选择的所有信息。
关于计算/评论:
正确的
必须考虑温度,因为它会增加 Vcl max。最高环境温度会影响您外壳上的 TVS 选择
图 12 对于重复浪涌很有用(可能需要额外的铜表面来耗散平均功率,使平均结温低于 Tj_max)。这不是你的情况,因为你只考虑一个脉冲
图 13 适用于单次浪涌(您的情况)。您的评论很公平,但对于单个脉冲,峰值结温可能高于 Tj_max 。例如,在 175°C 的环境温度下,可能会耗散 240W(而不是 25°C 时的 600W),并且单脉冲引起的耗散会增加结温。
要执行所有计算,您可以使用TVS 模拟器。
根据您的情况,推荐SMBJ30CA。
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