KOKT143 March 2025 LM5066I , TPS25984B

5 설계 단계

랙 서버에 대한 입력 보호를 설계할 때 데이터 시트에서 TPS25984B eFuse에 대한 지원 부품 값을 선택한 다음, TVS 선택에 대한 다음 설계 단계를 따르십시오. 먼저, 역스탠드오프 전압이 V_{DC_}max보다 크거나 같은 단방향 TVS를 선택합니다. 저희는 Littlefuse SMDJ12A 다이오드 [4]를 시작점으로 선택했습니다. 다음에는 회로 차단기 전류인 I_P를 확인합니다. 그런 다음, 클램핑 전압을 계산합니다. R_d는 t_P의 함수이므로 방정식 6를 사용하여 t_P를 찾습니다.

방정식 6.

t_{p} = \frac{{L I}_{p}}{V_{c (m a x)} - V_{I N}} = \frac{100 n H \times 200 A}{20 V - 12 V} = 2.5 μ s

펄스 폭이 20μs 미만인 경우, 동적 저항을 8/20μs 테스트 펄스에서의 값으로 근사할 수 있습니다. SMDJ12A 데이터 시트에서는 다음과 같이 계산합니다.

방정식 7.

V_{B R (m a x)} = 14.7 V

V_{C (m a x)} a t I_{P P} (8 / 20 μ s) = 25.71 V

I_{P P} (8 / 20 μ s) = 754 A

따라서

방정식 8.

R_{d (8 / 20 μ s)} = \frac{V_{C (m a x)} - V_{B R (m a x)}}{I_{P P}} = \frac{25.71 - 14.7}{754} = 14.6 m Ω

이제 14.6mΩ의 R_d를 사용하여 클램핑 전압을 계산합니다.

방정식 9.

V_{C} = V_{B R (m a x)} + I_{P} R_{d} = 14.7 V + 200 A \times 14.6 m Ω = 17.6 V

클램핑 전압이 최대 허용 가능 전압 V_C(max)(TPS25984B eFuse의 20V 최대 정격 절대값)보다 작기 때문에 SMDJ12A로 더 진행할 수 있습니다. 그렇지 않을 경우, 더 낮은 R_d 또는 병렬 TVS 다이오드를 갖춘 TVS 다이오드를 고려해야 합니다.

다음을 사용하여 피크 전력을 계산합니다.

방정식 10.

P_{P P} = V_{C} I_{P} = 17.6 V \times 200 A = 3.52 k W

SMDJ12A는 2.5µs에 대해 60kW의 피크 전력을 지원하므로(그림 6 참조) 더 진행할 수 있습니다.

이제 그림 6를 사용하여 온도에 따라 전력 정격을 낮춥니다. 75°에서의 최대 전력 지원:

방정식 11.

P_{P P} \times d e r a t i n g_f a c t o r = 0.8 \times 60 k W = 48 k W

48kW > 3.52kW이고 V_C < 20V이기 때문에 SMDJ12A는 이 애플리케이션에 적합합니다.

그림 6 피크 펄스 전력 정격(왼쪽) 및 피크 펄스 전력 경감 곡선(오른쪽)

그림 7은 TPS25984B 시스템에서 SMDJ12A의 클램핑 성능을 보여줍니다.

그림 7 TPS25984B eFuse의 입력에서 SMDJ12A 다이오드를 이용한 과도 보호.