Limitador de voltaje de diodo Zener para aplicaciones intrínsecamente seguras

Estoy diseñando un producto que debe cumplir con los requisitos ATEX (diseño intrínsecamente seguro). Parte del diseño es un limitador de tensión (límite de sobretensión del convertidor reductor-elevador). Normalmente, el diodo Zener es el único componente aceptable según la norma ATEX como limitador de tensión de seguridad (no se aceptaría ningún otro circuito compuesto por más componentes). Estoy seleccionando el diodo Zener que debe cumplir con los siguientes requisitos:

  • mín. disipación de potencia total 1.5W
  • Tensión zener nominal por debajo de 4,3 V
  • Corriente inversa a 3V por debajo de 100uA (o cerca de este número)

No puedo encontrar un componente adecuado. La búsqueda es difícil ya que la corriente inversa a menudo se especifica de manera muy general (por ejemplo, 5uA @ 1V). Mi elección actual fue 1SMB5916BT3G, pero la medición muestra que la corriente de fuga es de alrededor de 2 mA a 3 V. ¿Alguien sabría aconsejar? ¿Tal vez intente buscar algunos diodos TVS? No estoy seguro de si esto sería aceptado por la autoridad de certificación.

¿Puede contarnos un poco más sobre el convertidor buck-boost? ¿Cuáles son los voltajes de entrada/salida? ¿Puede el convertidor apagarse cuando ocurre un sobrevoltaje? ¿Es necesario continuar con la salida durante un cierto período de tiempo?

Respuestas (2)

Le sugiero que limite la energía a un nivel intrínsecamente seguro usando un diodo zener de voltaje más alto antes de tratar con otros requisitos.

El rango de 3,8 a 4,8 V es problemático para los diodos Zener. Es la transición entre los efectos de avalancha y Zener. Siempre obtendrá una transición suave entre conducción y sujeción, y corrientes de fuga relativamente altas. La sugerencia de Spehro de usar un voltaje más alto (5,1 V) y reducir la clasificación de corriente del fusible es la solución correcta a este problema.

Un poco de historia: Microsemi solía tener un diodo Zener exactamente para este voltaje (1N5337) pero se descontinuó.

Bien, gracias por tus comentarios. Sí, he notado que los Zener por encima de 5 V tienen una corriente de fuga relativamente más baja en comparación con su voltaje de sujeción. Pero en este caso, necesito limitar el voltaje porque está relacionado con la capacitancia total que puedo usar en mi diseño. Esto se da en EN60079-11 tabla A.2