Какое максимальное напряжение выдерживает схема

Ниже моя схема,

Характеристики конденсаторов ESD:

C0001, C0002, C0003, C0004 = 47нФ, 100В, 10%, 0805 У меня 2 основных вопроса:

  1. Когда подается импульс +4 кВ и 330 пФ, 12,77 В (Q = CV; Q = 4 кВ * 150 пФ = 600 нКл. Напряжение в верхнем узле = 600 нКл / 47 нФ = 12,77 В) распределяется между каждым конденсатором отдельно (от C0001 до C0004). )? Таким образом, каждый конденсатор будет держать 3,1925 В?

  2. И какое максимальное напряжение может выдержать этот участок цепи в случае положительного импульса? 4 х 100 В = 400 В? Или только 2 x 100 В = 200 В (поскольку 2 набора последовательных конденсаторов включены параллельно). 100В - это номинальное напряжение конденсатора.

Ответы (2)

На каждом конденсаторе будет 6,38 вольта (как ранее ответили здесь в комментариях): -

12,77 вольт появится там, где у вас есть стрелка под названием «Импульс ESD». Если не обращать внимания на небольшое прямое падение напряжения на диоде, можно сказать, что на C0002 и C0004 напряжение составляет 6,38 В, а на C0001 и C0003 — 6,38 В. Если номинал равен 100 вольт, то конденсаторы могут выдерживать 100 вольт на каждом, что означает 200 вольт в точке, отмеченной «Импульс электростатического разряда». Это предполагает, что конденсаторы идеально согласованы. Если они не совпадают на 10%, т. е. один из них равен 51,7 нФ, а нижний — 42,7 нФ, то на конденсаторе с меньшей емкостью будет пропорционально больше напряжения.

Это связано с тем, что 12,77 вольт, наблюдаемые во время импульса (как ранее было получено в моем ответе здесь ), поровну распределяются между двумя последовательными конденсаторами.

Учитывая, что конденсаторы имеют номинальное напряжение 100 вольт, если они имеют одинаковое значение, то пиковое напряжение, выдерживаемое двумя последовательно, составляет 200 вольт.

Если один конденсатор имеет низкое значение на 10%, а другой высокий на 10%, напряжение на конденсаторе с более низким значением будет на 20% больше, следовательно, вы не можете на самом деле предположить способность выдерживать импульсы 200 вольт, и это будет больше похоже на 160 вольт.

Импульс электростатического разряда — это очень быстрый импульс с небольшой энергией. Тем не менее, индуктивности дорожек и компонентов играют важную роль в этой схеме при работе с электростатическим разрядом. Так что ваш вопрос немного теоретический.

Из-за разного внутреннего ESR (сопротивления) конденсаторов напряжение может быть неравномерным на последовательных конденсаторах. Таким образом, может случиться так, что C0001 получит полное напряжение, а C0002 не получит никакого напряжения.

Но хорошая новость заключается в том, что конденсаторы не должны быть повреждены, даже если напряжение превышает номинальные 100 В, поскольку импульсы электростатического разряда не имеют большой энергии.