Вот такой вопрос.
А если я поставлю 2х выводной газовый разрядник в самом начале схемы между +24В и GND, то он сможет уменьшить напряжение диф. 1кВ МП вольт до 600В? Тогда варистору V2 должно быть легче - его ток в момент помехи упадет. Как вам такой подход?

Во-первых, газовый разрядник - прибор относительно медленный, но мощный. Фронт микросекундной помехи пролетит дальше до срабатывания разрядника, то есть сработает он у вас где-то на киловольте (нужно уточнять по datasheet на конкретный тип, но на вскидку будет так). После срабатывания разрядник посадит всё через себя, и дальше помеха в схему не пойдет. Поэтому при применении разрядника задача остальной части схемы - ослабление переднего фронта помехи, который успел пролететь до срабатывания разрядника. А также ослабление помех, амплитуда которых недостаточна для срабатывания разрядника.
Во-вторых, для выключения разрядника нужно перестать пропускать ток через него, а у вас - источник питания 24В будет поддерживать разряд, то есть будет работать в режиме КЗ, пока либо источник не отключится, либо разрядник не разлетиться (скорее всего выбьет какие-то предохранители в источнике). Поэтому разрядник нельзя включать на входе в вашем случае.

Epcos говорит, что при фронте 1кВ/мкс их EC90X срабатывает при напряжении меньше 600В, если я правильно понял из даташита. Для меня 600В уже хорошо было бы.


А если последовательно разряднику варистор или PTC включить? Не поможет?

А что в этом хорошего?


Напряжение срабатывания увеличится на пороговое напряжение варистора. Да, после снятия помехи варистор прервет ток через разрядник.
Но какой в этой схеме смысл, если можно ставить варистор без разрядника?


А что PTC будет делать? Какую функцию выполнять?




PS: У вас же в принципе схема изначально в правильном направлении нарисована. Нужно только еще чуть доработать и посчитать элементы.
Зачем вам разрядник? Что он сделает такого, чего не обеспечивает приведенная вами схема?

Те "Derating Curves" на варисторы Epcos, на которые вы мне глаза открыли, меня совсем убили, т.к. там для 10-ти импульсов длиной по 100мкс допустимый ток варистора падает до 250А примерно. Т.е. мне получается надо по 3 штуки каждого еще влепить, чтобы нужный ток испытаний выдержать. Места на плате у меня не богато, поэтому этот вариант мне не нравится.

Следующий момент - это остаточное перенапряжение на варисторах в момент прихода помехи. Я еще не знаю, как например S14K20 или S14K35 в реале работают, но эпкосовские модели в Оркаде мне дают до 120В стабильно втечение 100мкс. Как на это отреагирует стоящий за фильтром Traco - я тоже не знаю.

Вот я и подумал, что, может, с помощью разрядника отвести часть энергии и понизить напряжение помехи на входе, чтобы облегчить жизнь варисторам.

P.S. Про PTC я думал, что оно ограничит ток в разряднике, чтоб он потух. Но это так - не более чем предположение, может, оно так вообще и работать не будет.

Не знаю насчет параллельного соединения варисторов, я бы не стал так делать. Вам нужно просто варистор брать больше, на 14-ый, а 20-ый, или еще больше.


На графиках из документации на варисторы примерно так и есть при токе через варистор 1кА.


Ну так говорю же, ставьте следующую ступень защиты резистор-TVS, в этому случае у вас TVS будет ограничивать остаточные 120В на варисторе до примелемых 50В по документации DC-DC.
Другое дело, что вам еще нужно посмотреть, как поведет себя DC-DC при провале напряжения на входе при подаче помехи. Но тут не имеет значения - варистор у вас или разрядник в схеме защиты. Даже с разрядником возможно будут более сложные условия.


Ну я уже пояснил выше, почему разрядник так нельзя включать. А если включить как можно, то смысла в вашей схеме в нем уже не будет.


Он не моментально разогреется до такой температуры, чтобы уменьшить ток через разрядник до порогового, при котором разряд прекратится. А может и вообже не достигнет такого значения. В любом случае - ему будет нужно десятки-сотни миллисекунд для срабатывания, то есть если даже он позволит отключить разрядник, то:
1. Все это время на входе Traco у вас будет 0 вольт (ну или близко).
2. Не факт, что он отключит разрядник раньше, чем что-то глюканет в источнике +24.

Эх! Вот похоже и я познакомлюсь с фактом: чем больше мощность, тем больше размеры!

Ладно! Спасибо БОЛЬШОЕ за подробные и содержательные объяснения. А я буду дальше мозговать!...

Да, насчет варисторов для защиты от помехи провод-земля, учитывайте, что при этих испытаниях выходное сопротивление генератора 12 Ом, что практически в 6 раз уменьшает ток, протекающий через варисторы. И для этих варисторов уже уменьшаются требования "по габаритам"

Добрый день!

Разрешите снова кое-что спросить.

Во-первых, я выбрал новый варистор для дифф-ой МП. Это S14K50. Его взял по двум причинам. Первая, он дает меньшее перенапряжение при токах выше 100А, чем, например S14K35. Вторая - он держит до 1кА при 10-ти импульсах. С более высоким напряжением "срабатывания" у S14K50 я решил бороться с помощью TVS. И в этом вот следующий вопрос и есть.

Andy Mozzhevilov, вы мне посоветовали разделить TVS и варистор низкоомным резистором. Я это понял так (разделительный резистор - R6):

Если это правильно, то мне не понятно, как TVS в данном случае может ограничивать напряжение в точке А до требуемого уровня?

R6 ограничивает ток в TVS, да, но этот ток создает падение напряжения на самом R6, которое добавляется к напряжению стабилизации TVS.

Напряжение в точке А уменьшается, если уменьшить R6, но это ведет просто к изначальному случаю и проблеме, когда R6 не было. Да и само напряжение стабилизации TVS растет с ростом тока через него!

Как быть???

Вы резистор не туда ставите. Его нужно ставить вместо горизонтальной связи между варистором и TVS. У вас же задача не TVS защищать, а схему. А в вашей схеме вы защищаете TVS от перегрузки, а в схему попадает полное напряжение, ограниченное варистором.
Можно еще ставить самовосстанавливающийся предохранитель, но у него собственно сопротивление гуляет в зависимости от температуры, а от микросекунд он все равно не будет успевать срабатывать (слишком инерционный), поэтому от микросекунд предохранитель будет играть роль того же низкоомного резистора. Его имеет смысл ставить, если вы до кучи защищаетет схему от длительной перегрузки по току потребления.

Спасибо.