TVS二極管IV曲線的特征以及鉗位電氣模型

是否自問過這么幾個(gè)問題？

雙向TVS可以簡單地用于單向TVS的應(yīng)用？

選擇低鉗位電壓TVS時(shí)簡單地如下圖按照低反向工作電壓排序TVS器件？

回答上述問題，我們先了解TVS二極管IV曲線的特征以及鉗位電氣模型。

TVS二極管IV曲線

單向TVS二極管IV曲線

雙向TVS二極管IV曲線

其中，

VBR Breakdown voltage, 擊穿電壓。

一般定義為1mA二極管反向電流時(shí)電壓。

IR Reverse current, 反向電流。

VWM VRWM, VST-OFF，Maximum reverse working voltage, standoff voltage, 最大反向工作電壓。

目前一般定義為反向漏電流不超過10nA左右時(shí)最大電壓。

VC VCL, Clamping voltage, 鉗位電壓。

IPP Peak pulse current, 峰值脈沖電流。

鉗位電壓定義基于指定的峰值脈沖電流。

VF Forward voltage, 前向電壓。

IF Forward current, 前向電流。

前向電壓定義基于指定的前向電流。

單向和雙向TVS支持接口電壓范圍

基于VWM或VRWM定義。

TVS鉗位電氣模型

上圖中左邊部分為單向TVS鉗位電氣模型。同樣適用于雙向TVS，僅僅改變二極管符號(hào)即可，VBR對(duì)雙向TVS同樣適用。

RDYN，Dynamic resistance, 動(dòng)態(tài)電阻

保護(hù)器件在靜電放電(防護(hù))過程中的等效電阻。Rdyn是評(píng)價(jià)靜電放電(防護(hù))鉗位有效性的一個(gè)重要因素。在靜電放電(防護(hù))過程中，期望(大部分)電流被強(qiáng)制流過保護(hù)器件。放電電流流過器件Rdyn時(shí)將產(chǎn)生電壓降。如果產(chǎn)生的電壓過高，則鉗位電壓高，可能會(huì)損壞系統(tǒng)中需要保護(hù)的部分。較低的Rdyn將產(chǎn)生較低的電應(yīng)力。

需要指出的是上面二極管IV曲線均為靜態(tài)IV曲線。RDYN動(dòng)態(tài)電阻和浪涌脈沖上升時(shí)間有關(guān)。

浪涌脈沖鉗位電壓

低RDYN是器件生產(chǎn)商的設(shè)計(jì)期望。

單向雙向TVS鉗位行為

與雙向TVS相比單向TVS因?yàn)橛兄偷呢?fù)向鉗位時(shí)的擊穿電壓，所以有著更好的負(fù)向脈沖鉗位表現(xiàn)。現(xiàn)在我們已經(jīng)解答了雙向TVS是否可以簡單的用于單向TVS的應(yīng)用的問題，盡管選擇TVS時(shí)是更多因素的綜合考量。

那么選擇低鉗位電壓TVS時(shí)簡單的按照低反向工作電壓排序TVS器件是否正確？浪涌脈沖鉗位電氣模型已經(jīng)告訴了我們答案，鉗位電壓和VWM沒有直接的聯(lián)系，盡管低的VBR可能對(duì)應(yīng)于低的VWM，但由于工藝的問題，并非總是正確。

結(jié)論

了解TVS二極管IV曲線的特征以及鉗位電氣模型。