Reduzindo a tensão de fixação de um diodo TVS

Acompanhamento da minha pergunta anterior .

Estou projetando um produto alimentado por uma fonte de 5V que o alimenta em um TLV1117LV33 LDO. O consumo típico de corrente para o projeto é inferior a 500mA, mas o regulador é barato e estável com tampas de saída de cerâmica, então eu gosto até agora. De qualquer forma, fui aconselhado na pergunta anterior a colocar um pouco de proteção contra descarga eletrostática e ESD na linha Vin, o que faz sentido para mim. Portanto, a solução em que estou pensando é um polifusor PTC em série, seguido por um diodo TVS unidirecional padrão para terra.

No entanto, todos os diodos que eu observei (por exemplo, Littelfuse SP1003 , Vishay GSOT05C ) possuem uma tensão de aperto bastante alta. Entendo que isso é padrão, ou seja, que a tensão máxima da pinça de um diodo TVS será muito maior do que seu impasse reverso máximo. Também estou ciente de que a tensão de aperto mais baixa e a resistência dinâmica mais baixa são consideradas uma figura de mérito para os diodos TVS.

No entanto, a faixa de entrada de operação segura do meu regulador é de até 5,5V (6V no máximo). Esses diodos possuem 5V de ré e tipicamente ~ 7V de tensão de fixação a 1A (~ 12V a 30A). Isso vai fritar meu regulador facilmente! Vi dispositivos com tensões de aperto mais baixas, mas quando digo "mais baixo", quero dizer 10V em vez de 12V (a 30A). Como reduzo a tensão de aperto para que, se um transitório indutivo aparecer no meu trilho de 5V (ou algo semelhante), meu regulador sobreviverá?

Dispositivos como MOVs parecem ter tensões de aperto ainda mais altas, pelo que eu sei, essa não é uma solução superior. Também ouvi falar um pouco sobre proteção contra ESD em vários estágios, mas nenhum conselho sobre como fazê-lo. Estou pensando demais nas coisas?

Você pode olhar para os diodos Zener, em vez dos diodos TVS, para tensões mais baixas da braçadeira (mas pior manuseio de energia).

Quão ruim um pico de entrada no trilho de 5V você gostaria de se preocupar? Ou você tem uma tensão de entrada mais alta? Você pode colocar um regulador não LDO com uma classificação de alta tensão (como LM350 ou qualquer outra coisa) antes dos 5V, para que os 5V já estejam bem regulados. Um TVS normal ficará bem abaixo da tensão de entrada nominal de 35V do LM350.

No entanto, se sua entrada de energia, que pode conter o pico, precisar ser de 5V, isso não funcionará.

Outra opção é um resistor / Zener. Um resistor de 2 Ohm cai 1V a 500 mA. Siga isso com um Zener de 5.1V e seu regulador, e o anteceda com o TVS, e você terá um sistema um pouco mais robusto. O TVS cuida dos picos realmente ruins; o resistor + Zener cuida para obter a tensão "dentro da faixa" sem explodir, e o regulador pode então regular.

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Disclaimer: Eu sou um hobby. Se alguém que faz isso da vida me disser o contrário (e por que / como), admitirei com prazer que estou errado :-)

Então, considere que um pico de 7V ultrapasse o TVS. Isso significa que o Zener precisa ser classificado para 1A de dissipação temporária para sobreviver.