|
EDA365欢迎您登录!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册
x
一、介绍' z+ c7 n$ X: J0 [
: k" ?: _0 m, r& b
TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管,又称为瞬态抑制二极管,是普遍使用的一种新型高效电路保护器件,它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的高能量冲击时,TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗,以吸收一个瞬间大电流,把它的两端电压箝制在一个预定的数值上,从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。主要用在具有静电和电压尖峰的电路中起保护作用。! I4 B% ~) \# S0 ^1 w
: L# p1 P0 W/ t二、TVS工作过程% [/ v/ S6 |8 K. E# `
+ P$ o$ N2 H* Q, m 上图是TVS的工作图形,首先解释几个TVS相关的参数:; V) F1 Y) E9 b( h U# H3 R% S
5 ]# r8 L4 _( i; j4 | 1、VRWM(最大反向工作电压):在这个电压下,TVS的功耗很小,使用时要使被保护电路的工作电压低于此值,以便TVS接入电路后不影响电路工作。- z" W- l) s, I' j( Q- w* w
1 } _* R: ]" y7 f# c$ D
2、VBR(反向击穿电压):这是TVS管通过电流IR时的电压,这是TVS管导通的标志电压,从此点开始TVS进入雪崩击穿。
* F9 m) R8 u8 t5 y! T; F) `* r! U( D$ B
3、VCL(最大钳位电压):指当TVS流过IPP电流时的电压,是TVS管将电压尖峰钳制到的电位值。比如来了1000V、2000V的电压尖峰,都会被TVS钳制到VCL电平。VCL要小于被保护电路的最大耐压值,比如被保护芯片耐压30V,那么就要选VCL小于30V的TVS。
- B ], R3 P$ e8 Y0 G- x# Q0 @
7 m1 W: a# _. X7 }+ m" z# G 4、IPP(最大反向脉冲峰值电流):是TVS允许通过的最大脉冲峰值电流,超过此值,TVS可能损坏。
; Q% h" C& g* l. a9 s1 F" I) I7 P$ T7 B; v. e
5、TVS管分为单极性和双极性,若TVS管有可能承受来自两个方向的尖峰脉冲电压(浪涌电压)冲击时,应当选用双极性的,否则选用单极性。
, B8 B2 j( |/ m9 Z! s" k
& j2 f4 _( a) w1 z 6、CJ(结电容):电容量C是由TVS雪崩结截面决定的,这是在特定的1MHz频率下测得的。C的大小与TVS管的电流承受能力成正比,C太大将使信号衰减。因此,C是数据接口电路选用TVS管的重要参数。对于信号频率越高的回路,TVS的电容对电路的干扰越大,形成噪声或衰减信号强度也大。高频回路一般选择电容应尽量小(如LCTVS、低电容TVS,电容不大于3 pF),而对电容要求不高的回路,电容的容量选择可高于40 pF。
/ _6 d. E. A7 [3 H R
/ a S6 ]5 @* Z" \% \! T三、选型' f- ~8 E9 y- U/ s; J, G9 Z! [
9 B/ C& S/ s4 y# q8 r+ Y4 E 1、首先确定电路是否存在两个方向的电压尖峰,如果有就选双极性TVS,如果没有就选单极性TVS。
V7 T( \( [6 L" D( |* H" D( B$ {' I" J/ ]
2、确定电路的正常工作电压、最大耐压值,凭此来确定TVS的VRWM、VCL。, l) m6 \# M. t8 I$ q0 s
0 m! u, U' K& j3 `0 Y6 m7 U( L 3、大概评估电压尖峰的频率、幅值,从而确定TVS的功率,从而确定其封装。
; v6 ~" l! `) E7 g8 }/ E, r/ x, E$ M1 A
比如一个DCDC电路,正常工作电压24V,电源芯片耐压值为40V,电压尖峰能量并不大。那么TVS就要选单极性,VRWM大于24V,VCL小于40V的TVS,电压尖峰能量不是很大,封装可以选SOD123的。
- c. e+ x" Y, O% I3 S6 x$ M$ d
1 D" E2 X% X7 Y o- m 选择上图中的SMF24A是比较合适。
' B9 m4 y) w$ ?" J1 Q3 l9 }6 E; Z9 q2 L4 T
|
|