ZHCT922 March 2025 LM5066I , TPS25984B

5 设计步骤

为机架式服务器设计输入保护时，请从数据表中选择 TPS25984B 电子保险丝的支持元件值，然后按照以下设计步骤选择 TVS。首先，选择反向关断电压等于或大于 V_{DC_}max 的单向 TVS。我们选择了 Littlefuse SMDJ12A 二极管 [4] 作为起点。接下来，确定 I_P，即断路器电流。然后计算钳位电压。因为 R_d 是 t_P 的函数，所以使用方程式 6 查找 t_P：

方程式 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

对于低于 20μs 的脉冲宽度，您可以在 8/20μs 测试脉冲将动态电阻近似为该值。从 SMDJ12A 数据表中，我们的计算结果为：

方程式 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

因此：

方程式 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

现在，使用 14.6mΩ 的 R_d，计算钳位电压：

方程式 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

由于钳位电压小于最大可耐受电压 V_C(max)（TPS25984B 电子保险丝的 20V 绝对最大额定值），因此您可以进一步使用 SMDJ12A；否则，您必须考虑具有较低 R_d 的 TVS 二极管或并联 TVS 二极管。

使用以下项目计算峰值功率：

方程式 10.

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

由于 SMDJ12A 支持 2.5µs 内 60kW 的峰值功率（请参阅图 6），因此您可以进一步操作。

现在，使用图 6 降低额定功率和温度。75° 支持的最大功率为：

方程式 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

由于 48kW > 3.52kW 且 V_C < 20V，因此 SMDJ12A 是此应用的理想选择。

图 6 峰值脉冲功率额定值（左）和峰值脉冲功率降额曲线（右）。

图 7 展示了 TPS25984B 系统上 SMDJ12A 的钳位性能。

图 7 在 TPS25984B 电子保险丝的输入端使用 SMDJ12A 二极管来实现瞬态保护。