¿Cuál es el voltaje máximo que el circuito puede soportar?

A continuación se muestra mi circuito,

Especificaciones de los condensadores ESD:

C0001, C0002, C0003, C0004 = 47nF, 100V, 10%, 0805 Tengo 2 preguntas básicas:

  1. Cuando se aplica un pulso de +4 kV y 330 pF, ¿los 12,77 V (Q=CV; Q = 4 kV * 150 pF = 600 nC. El voltaje en el nodo superior = 600 nC / 47 nF = 12,77 V) son compartidos por cada capacitor por separado (C0001 a C0004) )? Entonces, ¿cada capacitor tendrá 3.1925V?

  2. ¿Y cuál es el voltaje máximo que puede soportar esta sección del circuito en el caso de un pulso positivo? ¿Es 4 x 100V = 400V? O solo 2 x 100V = 200V (ya que los 2 juegos de capacitores en serie están en paralelo). 100V es la tensión nominal del condensador.

Respuestas (2)

Habrá 6,38 voltios en cada condensador (como se respondió anteriormente aquí en los comentarios): -

Los 12,77 voltios aparecerán donde tienes una flecha llamada "pulso ESD". Si ignora la pequeña caída de tensión directa del diodo, puede decir que hay 6,38 voltios entre C0002 y C0004 y 6,38 voltios entre C0001 y C0003. Si la clasificación es de 100 voltios, los condensadores pueden soportar 100 voltios en cada uno, lo que significa 200 voltios en el punto marcado como "pulso ESD". Esto supone que los condensadores están perfectamente emparejados. Si no coinciden en un 10 %, es decir, uno es de 51,7 nF y el inferior es de 42,7 nF, entonces se desarrollará proporcionalmente más voltaje en el capacitor con menor capacitancia.

Esto se debe a que los 12,77 voltios vistos durante el pulso (como se derivó anteriormente en mi respuesta aquí ) se comparten por igual entre dos condensadores en serie.

Dado que los condensadores tienen un voltaje nominal de 100 voltios, si tienen el mismo valor, entonces el voltaje máximo soportado para dos en serie es de 200 voltios.

Si un capacitor tiene un valor bajo en un 10 % y el otro tiene un valor alto en un 10 %, se verá un 20 % más de voltaje en el capacitor de valor más bajo, por lo tanto, realmente no puede asumir una capacidad de resistencia de pulso de 200 voltios y será más como 160 voltios

Un pulso ESD es un pulso muy rápido con poca energía. Dicho esto, las inductancias de las trazas y los componentes juegan un papel importante en este circuito cuando se trata de ESD. Así que tu pregunta es un poco teórica.

Debido a la diferente ESR (resistencia) intrínseca de las tapas, es posible que el voltaje no se comparta por igual en las tapas en serie. Entonces podría ser que C0001 obtenga el voltaje completo y C0002 no obtenga ningún voltaje.

Pero la buena noticia es que las tapas no deben dañarse, incluso cuando el voltaje supere la clasificación de 100 V de las tapas, porque los pulsos ESD no tienen mucha energía.