TVS管選型需要考慮什么

前面兩篇文章分別聊了TVS管的幾個參數(shù)以及和穩(wěn)壓管的區(qū)別，這兩個在面試中經(jīng)常會被問到。今天再聊一個命中率更高的問題，不信你往下看。

一道面試題

照例，先拋出來一道面試題：“TVS管如何選型？”。這個問題，相信工作3-5年的小伙伴在面試找工作過程中肯定會有遇到過。反正我自己是被問到過，當(dāng)時怎么回答的已記不清。如果是你，你會給出怎樣的答案？思考10秒鐘。

另外，在實際開發(fā)過程中，也會遇到TVS需要新選型的情況。

3種實際情況

先不說在面試中這道題如何回答，在項目開發(fā)中，我遇到過如下3種情況:

第①種情況：以前圖紙上(TVS)使用什么型號，我也使用什么型號。

這種屬于照抄照搬，拿來主義，不求甚解。我大概率能想到：假如因為照搬前人圖紙出問題，他很可能會說不是他的責(zé)任，是前面的人設(shè)計錯誤。

第②種情況：問同事，同事告訴我TVS選哪個型號，我就用哪個型號。

這種屬于抱大腿。如果抱的是真大腿，那算幸運(yùn)；如果抱的是小胳膊，那估計就踩坑了。畢竟自己沒有區(qū)分能力。

第③種情況：把需求發(fā)給供應(yīng)商或者代理。他們推薦我使用哪個型號，我就用哪個型號。

這種屬于甩鍋。把本來該自己解決的問題，甩給了供應(yīng)商。當(dāng)然供應(yīng)商為了推自己的物料，很樂意接這種任務(wù)。供應(yīng)商很期望對接的研發(fā)屬于這種。此時供應(yīng)商推的物料是基于自身角度出發(fā)，而對項目而言未必是最優(yōu)的。

這3種情況我都實際遇到過。雖然最終也沒有發(fā)生問題，但我認(rèn)為這3種情況都是不可取的做法，總感覺把主動權(quán)拱手他人，任人擺布。

評估5個要素

再回到本文討論的面試題：TVS管該如何選型？其實這道題還是考察答題者對TVS的關(guān)鍵參數(shù)的理解是否透徹，是否清楚這些參數(shù)分別決定了哪些方面。

我們也無需糾結(jié)，搞不清哪些是關(guān)鍵因數(shù)。我們就直接找一個規(guī)格書進(jìn)行討論。

第①要素是Vrwm，這個是給我們明確TVS的最大反向工作電壓，前面有文章說明過，這里不做展開。需要保證被保護(hù)信號的工作電壓略小于Vrwm。

定量估算：略小于，可以簡單理解為：Vrwm=信號工作電壓x(1.1~1.2倍系數(shù))。

第②要素是Vcl，這個是幫助我們判斷TVS管的鉗位電壓是否能和后級電路適配。前面文章也已說明，不展開。需要保證Vcl不超過后級電路的最高承受電壓。

定量估算：不超過，可以簡單理解為：Vcl

有小伙伴會問，為啥沒說Vbr。這是因為我們在選型時更關(guān)注的是TVS擊穿是的鉗位電壓，而不是什么時候發(fā)生反向擊穿。

第③要素是Ipp，峰值脈沖電流，這個用于判斷TVS對外部脈沖能量的耐受程度，越大越好。特別是在產(chǎn)品測試中有要求通過浪涌測試(IEC61000-4-5)時，尤其要關(guān)注這個參數(shù)。

定量估算：Pppm=VclxIpp，需要大于電路中可能出現(xiàn)的浪涌能量。

第④要素是結(jié)電容Cin，這個是幫忙我們判斷TVS對信號完整性及特性阻抗的影響。這里要特別說明下。特別是高速信號上，通常會對鏈路上的電容有定量要求。

定量估算：Cin<被保護(hù)電路的特定信號的結(jié)電容要求

如下圖，SerDes鏈路中經(jīng)常用到的GMSL2，就明確要求外掛的TVS管結(jié)電容需要小于0.5pf！如果結(jié)電容過大，會直接影響信號完整性。

最后可以再考慮下第⑤個要素：器件封裝。越小越好，節(jié)省PCB空間，但同時功率可能會相應(yīng)減小，這個需要綜合考慮。

綜上所述，我們可以按照如下順序進(jìn)行選型評估：Vrwm-->Vcl-->Ipp-->Cin-->封裝。

總 結(jié)

今天討論的內(nèi)容先到這里，簡單總結(jié)下：TVS管如何選型？

①3種不可取但又實際存在的情況：照搬/抱大腿/甩鍋。

②按照如下順序進(jìn)行選型評估：Vrwm-->Vcl-->Ipp-->Cin-->封裝。

（a）Vrwm。明確了下TVS反向工作電壓，需要保證被保護(hù)信號的工作電壓略小于Vrwm；

（b）Vcl，用于判斷TVS管的鉗位電壓是否能和后級適配。需要保證Vcl不超過后級電路的最高承受電壓。

（c）Ipp，用于判斷TVS對外部脈沖能量的耐受程度；Pppm需要大于電路中可能出現(xiàn)的浪涌能量。

（d）Cin，用于判斷TVS對信號完整性及特性阻抗的影響；需要保證不超過被保護(hù)電路的特定信號的結(jié)電容要求；

（e）封裝，結(jié)合實際情況確定。

本文轉(zhuǎn)載自硬件微講堂公眾號