Есть выход (реализован как общий исток), который должен выдержать следующий импульс:

1. +125В, длительность пульса 120мкс, выходной импеданс генератора импульса 1 Ом
2. -125В, длительность пульса 120мкс, выходной импеданс генератора импульса 1 Ом

Данный TVS диод срежет напряжение до 60В (я еще не подсчитывал его максимальный ток при длительности пульса в 100мкс, быть может потребуется последовательный MELF резистор что б защитить его). Собственно, диоды D1 и D2 стравят эти 60В в конденсатор и источник питания. Т.е. при негативном импульсе, потенциал на сток-исток уже около 100В. И вот тут меня, за наличием очень скромного опыта (вчерашний студент ) терзают хаотичные сомнения - в правильном ли направлении двигаюсь? может есть какой-то метод получше, может я где-то допустил грубую ошибку.

Покритикуйте, или ткните в какие иные методы. Любой совет приветствуется!

А почему в бп стравят то, а не в тепло внутри tvs? И почему 60 цифра?

Пс понятно

если у вас есть формальное ТЗ с такими характеристиками, то формально, вы имеете полное право защититься подобным образом.
однако при этом нельзя ни в одном месте называть ЭТО грозозащитой. Необходимо строго проследить чтобы во всей вашей выходной документации не было слова "грозозащита", а были приведены ваши указанные параметры.

Если же вам действительно нужна грозозащита, то тогда нужно подтереться этими формальными параметрами, раскопать замшелый ГОСТ, и исполнить то что указано там.
А при проверке по ТУ установить тестовые условия в соответствии с вашим "фиктивным" ТЗ.

после того как определитесь какой вариант вам необходим, подставляете в тот же LTspice необходимые элементы, имитирующие внешнее воздействие на ваш выход, и честно проверяете все рабочие режимы, с учетом того что в реальной жизни имеет место быть разброс номиналов. и перепроверить всё при +-10% величин по всем компонентам. И оставить 25% запас.

При негативном импульсе TVS вообще не работает, потому что зашунтирован диодом.

Cхема вообще не защищает от грозы.

Схема нормальная и выход (не вход) она защищает. Просто она бывшему студенту не по зубам оказалась.

А какая разница для грозы выход или вход, как даст импульс, выход и посыпется. Нет ключевых для грозы компонентов таких как разрядники, фильтры синфазные, предохранители. Или это не грозозащита, а защита от высоковольтных импульсов.

Грозозащита - это и есть защита от высоковольтных импульсов. Синфазные фильтры от нее вообще не спасают - они для подавление радиочастотных помех. А элементы защиты в схеме есть - это и TVS, и диоды, подключенные к источнику питания, который сам по себе тоже способен поглотить какую-то энергию импульса. А вот кто и сколько джоулей сможет поглотить, нужно моделировать в LTSpice.

Ну чтож подождем когда TVS выстрелят вместе с диодами в время очередной грозы
Вот кстати документик с фото "до и после грозы" http://www.ieee.li/pdf/viewgraphs/selectin...n_component.pdf

Не имею возражений. Вы можете предложить потерпевшему свой вариант грозозащиты выхода. Именно выхода (там есть кое-какие нюансы).

Спасибо ответившим!

Не хотелось бы отвлекаться на семантику, просто напомню что я четко обозначил условия импульса - и да, этот импульс и есть подкласс импульсов имитирующих косвенный удар молнии. Кому интересны детали - рекомендую стандарт DO-160, секция 22. Слово в названии темы изменить можно, но задачу это не меняет.





Не понимаю в чем в данной схеме шунт негативного импульса принципиально отличается от положительного? Оба импульса должны быть срезаны TVSом, он же двунаправленный. Или я что-то очевидное упускаю из виду?

Отрицательный импульс пойдет через диод D1.

Для защиты от минуса, по моему, лучше взять биполярный TVS, а не униполярный, а диод на минус выбросить если он только не мощнее TVS. Насчет положительного импульса мне тоже не понятно, как сработает TVS? По мне так импульс сразу, по превышении 37В уйдет в источник питания и спалит его или защитный диод. Надо все моделировать.

Почему тогда положительный будет успешно срезан TVSом? Что-то изменится если я поставлю D1 перед TVSом?



Данных TVS и есть биполярный. Насчет положительного импульса вы верно подметили - если поставить резистор между TVSом и диодами, тогда очевидно что TVS пропустить через себя львиную долю тока.

Если VCC - идеальный источник напряжения, то вот он и "срежет" импульс на уровне 36 В плюс падение напряжения на D2. И TVS может оказаться не при делах.
А все-таки - почему Вы не хотите промоделировать схему? Вы думаете, что вся эта наука существует только для того, чтобы нерадивых студентов сыпать на экзаменах? Между прочим, судя по стандарту, недетскими вещами занимаетесь. А потом самолеты падают.

Хотим, я же не просто так в LTSpice схемку набросал. Подобрал модели с близкими параметрами. SMCJ40 не нашлось, поставил в симуляцию SMCJ33 - судя по даташиту он срезает в районе 40В. Результат следующий:

1. Положительный импульс срезается TVSом в районе 37В (из даташита это напряжение при котором SMCJ40 начинает пропускать). Он же пропускает через себя весь ток (пик 90А). Отсюда проблема - данный TVS держит до 28А при длительности пульса в 1мс, и судя по графику Peak Pulse Power Rating при длительности в 100мкс девайс выдержит "только" 75А. Значит придется защищать (как я и предполагал в первом посте) TVS последовательным сопротивлением. (Что само по себе проблема, т.к. по ТЗ данным выход с общим истоком должен обеспечить до 400мА тока в нагрузку, значит есть ограничения на этот самый защитный резистор).
2. Отрицательный импульс: ток на самом деле поделится на два пути - (как мне указали выше) это D1 (56А) и TVS (48А). На истоке пик напряжения - 20В. Проблема та же, что и в пункте 1 - токи надо граничивать.

На диоде D1, смещенном в прямом направлении, будет падать примерно 1 В. Двунаправленный TVS просто не сможет открыться. Либо в симуляторе диоды неисправные, либо одно из двух.

И все таки, отчего Вы не хотите поставить однонаправуленный TVS?

Да, вы все верно написали...


Может и придется ставить однонаправленный. Пока не вижу очевидного решения как защить выход от отрицательного импульса и при этом обеспечить его нормальную работу...

Если нагрузка допускает то можно поставить диод последовательно (на 1000В скажем). Это защитит от положительных импульсов. А отрицательные через TVS.

Прошу прощения, может быть я "возник" слишком поздно, но внесу в обсуждение свои "пять копеек".
Сразу некоторые "претензии" к honeycomb0 - автору ветки: не надо надеяться, что люди всё понимают с полуслова. И название темы "Грозозащита..." сразу направляет мысли читающих на раздел 23 КТ-160D "Прямое воздействие молнии", хотя у Вас раздел 22 "Восприимчивость к переходным процессам".
Раздел 22 предусматривает две группы испытаний:
- первая группа на повреждаемость выполняется посредством контактного ввода. При моделировании Вы свой источник "молнии" включаете между землёй и выходом схемы;
- вторая группа оценивает функциональную работоспособность при воздействии импульсов на жгуты соединительных кабелей (испытания кабельными вводами). Здесь Вы при моделировании должны включить свой источник "молнии" в разрыв между схемой и нагрузкой.

В обоих случаях надо моделировать два варианта:
- транзистор закрыт. Его можно заменить резистором 1 МОм, резистором 1 МОм на землю (сопротивление изоляции) и конденсатором 10-40 пФ на землю (паразитная ёмкость монтажа);
- транзистор открыт. Его можно заменить резистором 0,1 Ом (или сколько по справочнику). Я в полевиках слаб, возможно не прав, но здесь полевик будет пропускать и импульс-плюс и импульс-минус, и весь ток уйдёт на источник питания. Не забыть, что часть тока импульса пойдёт на нагрузку, а она, вроде меньше Ома (импеданса "молнии"). Главное, не забыть про печатные проводники на плате - бывает, что они выгорают.

Ильдус, Спасибо за коментарий, скорее всего так и следует моделировать транзистор! Так же, вы абсолютно правы про неверное название темы - впредь буду более точен.
Нагрузка (или вернее будет сказать - выходное сопротивление источника импульса) на самом деле равно 1 Ом - я его и указал в топике.