TVS管選用因素全攻略,拿走不謝
發(fā)表日期:2019-05-04瀏覽:1005
TVS或稱瞬變電壓抑制二極管是在穩(wěn)壓管工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新產(chǎn)品,是一種二極管形式的高效能保護(hù)器件,其電路符號和普通穩(wěn)壓二極管相同,外形也與普通二極管無異,具有響應(yīng)時間快、瞬態(tài)功率大、電容低、漏電流低、擊穿電壓偏差小、箝位電壓較易控制、無損壞極限、體積小、易于安裝等優(yōu)點,目前已廣泛應(yīng)用于計算機系統(tǒng)、通訊設(shè)備、消費類電子、電源、家用電器等各個領(lǐng)域。
很多客戶在tvs管選型時,不知道哪幾個主要參數(shù)會影響產(chǎn)品的性能,導(dǎo)致很多時候測試不通過。那么,在選用TVS二極管時,應(yīng)考慮以下幾個主要因素:
1)若tvs管有可能承受來自兩個方向的尖峰脈沖電壓(浪涌電壓)沖擊時,應(yīng)當(dāng)選用雙極性的。
2)所選用tvs管的VC值應(yīng)低于被保護(hù)元件的最高電壓。VC是二極管在截止?fàn)顟B(tài)的電壓,也就是在ESD沖擊狀態(tài)時通過TVS的電壓,它不能大于被保護(hù)回路的可承受極限電壓,否則器件面臨被損壞的危險。
3)tvs管在正常工作狀態(tài)下不要處于擊穿狀態(tài),最好處于VR以下,應(yīng)綜合考慮VR和VC兩方面的要求來選擇適當(dāng)?shù)腡VS。
4)如果知道比較準(zhǔn)確的浪涌電流IPP,則可利用VC、IPP來確定功率;如果無法確定IPP的大致范圍,則選用功率大些的TVS為好。PM是tvs管能承受的最大峰值脈沖功率耗散值。在給定的最大箝位電壓下,功耗PM越大,其浪涌電流的承受能力越大;在給定的功耗PM下,箝位電壓VC越低,其浪涌電流的承受能力越大。另外,峰值脈沖功耗還與脈沖波形、持續(xù)時間和環(huán)境溫度有關(guān)。
5)tvs管所能承受的瞬態(tài)脈沖是不重復(fù)的,器件規(guī)定的脈沖重復(fù)頻率(持續(xù)時間與間歇時間之比)為0.01%。如果電路內(nèi)出現(xiàn)重復(fù)性脈沖,應(yīng)考慮脈沖功率的累積,不然有可能損壞TVS。
6)對于小電流負(fù)載的保護(hù),可有意識地在線路中增加限流電阻,只要限流電阻的阻值適當(dāng),一般不會影響線路的正常工作,但限流電阻對干擾所產(chǎn)生的電流卻會大大減小。但這樣可能選用峰值功率較小的tvs管來對小電流負(fù)載線路進(jìn)行保護(hù)。
7)電容量C是由TVS管雪崩結(jié)截面決定的,這是在特定的1MHz頻率下測得的。C的大小與tvs管的電流承受能力成正比,C太大將使信號衰減。因此,C是數(shù)據(jù)接口電路選用tvs管的重要參數(shù)。對于數(shù)據(jù)/信號頻率越高的回路,二極管的電容對電路的干擾越大,形成噪聲或衰減信號強度也大,因此,需要根據(jù)回路的特性來決定所選器件的電容范圍。高頻回路一般選擇電容應(yīng)盡量小(如LCTVS、低電容TVS,電容不大于3 pF),而對電容要求不高的回路,電容的容量選擇可高于40 pF。
8)為了滿足IEC61000-4-2國際標(biāo)準(zhǔn),tvs管必須達(dá)到可以處理最小8 kV(接觸)和15。
在瞬態(tài)峰值脈沖電流作用下,流過tvs管的電流,由原來的反向漏電流ID上升到IR時,其兩極呈現(xiàn)的電壓由額定反向關(guān)斷電壓VWM上升到擊穿電壓VBR,TVS被擊穿。隨著峰值脈沖電流的出現(xiàn),流過TVS的電流達(dá)到峰值脈沖電流IPP。在其兩極的電壓被箝位到預(yù)定的最大箝位電壓以下。爾后,隨著脈沖電流按指數(shù)衰減,tvs管兩極的電壓也不斷下降,最后恢復(fù)到起始狀態(tài)。這就是tvs管抑制可能出現(xiàn)的浪涌脈沖功率,保護(hù)電子元器件的整個過程。
在過壓保護(hù)過程中,必須考慮到以上八個因素,才能確保TVS管被動器件更準(zhǔn)確地保護(hù)電路正常運行!