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TVS參數(shù)詳細(xì)介紹及選型指南

電磁兼容EMC ? 來源:未知 ? 作者:胡薇 ? 2018-08-29 09:03 ? 次閱讀

TVS 管作為保護(hù)器件,能夠非常有效的防止靜電擊穿保護(hù)電路。在選用TVS 管的時(shí)候,必須注意其相關(guān)的參數(shù),否則會出現(xiàn)意想不到的問題。

首先了解TVS 的參數(shù):

VRWM,VBR,Vc,Ipp,Cd 是ESD/TVS 器件選型的重要參數(shù).

1.Vc----Clamping voltage @Ipp(最大箝位電壓)

Vc 箝位電壓指在特定的Ipp 電流時(shí),脈沖電壓通過ESD 保護(hù)器件后所被箝位的電壓。PESD5V0L2BT 在Ipp 為1A 時(shí)Vc 為10V,如果1000V 的瞬間干擾信號經(jīng)過PESD5V0L2BT,線上電壓將被箝位在10V 左右。

2.VRWM----Working Peak Reverse Voltage (最大反向工作電壓)

Ir----Maximum Reverse Leakage Current @ VRWM (最大反向漏電流)

Vrwm 表示在規(guī)定的Ir 下,TVS 器件兩端的電壓值成為最大反向工作電壓。通常Vrwm=(0.8~0.9)Vbr。在這個(gè)電壓下,器件的功耗消耗很小。使用時(shí),應(yīng)使Vrwm 不低于被保護(hù)器件或線路的正常工作電壓。

一般Vrwm 會低于85%Vc 而高于正常工作電壓,以便TVS 接入電路而不影響正常電路工作。

3.VBR----Breakdown Voltage @ IT (反向擊穿電壓)

TVS 管通過規(guī)定的測試電流It 時(shí)的電壓,這是表示TVS 管導(dǎo)通的標(biāo)志電壓,即從此點(diǎn)開始器件進(jìn)入雪崩擊穿。

4.Ppp----Maximum Peak Pulse Power (最大峰值脈沖功率)

PPP 峰值脈沖功率為ESD 器件上瞬間通過的最大功率值。如圖所示,NUP2105的峰值功率為,是指8/20us 脈沖波(8us 達(dá)到100%Ipp,20us 達(dá)到50%Ipp),保護(hù)器件能夠承受的最大功率為350w。

5.Cj ----Junction Capacitance (結(jié)電容

主要是指TVS 連接GND 和I/O 時(shí),具有的電容值。Cd 為ESD/TVS 器件的引腳寄生電容,通信速率越高,線路上使用的ESD 保護(hù) 器件的結(jié)電容要越低,否則將破壞數(shù)據(jù)信號。如圖所示,PRTR5V0U2X 的Cd 遠(yuǎn)低于1pf,非常適合用于USB2.0等高速通信場合。還有部分作為高速IO 上保護(hù)的TVS,還會給出insert loss @Freq。以便確認(rèn)是否能作為保護(hù)器件。

6.IT---- Test Current (測試電流) 在這個(gè)電流值下規(guī)定器件的反

7.單向保護(hù)和雙向保護(hù)

如圖所示,單向保護(hù)器件僅能對正脈沖或者負(fù)脈沖進(jìn)行防護(hù),而雙向保護(hù)器件一端接要保護(hù)的線路,一端接地,無論來自反向還是來自正向的ESD 脈沖均被釋放,更有效地保護(hù)了IC

有了這些主要的參數(shù),基本上就能知道如何選擇一個(gè)適合自己電路的TVS 了。Vc、Ipp 反映了TVS 器件的浪涌抑制能力。當(dāng)TVS 承受額定的瞬時(shí)峰值脈沖電流Ipp 時(shí),可能在器件上的瞬時(shí)最大電壓值即最大箝位電壓為Vc。此時(shí),如果脈沖時(shí)間為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值,則TVS 的最大峰值脈沖功率為:PM=Vc*Ipp。因此在選用TVS 前,最好對線路中產(chǎn)生的脈沖類型有大致的了解,是單脈沖,還是復(fù)脈沖,脈沖的上升時(shí)間,脈寬,峰值等,以便確定Vc,Ipp,PM。

一般確定VRWM 應(yīng)等于或略高于電路的正常工作電壓,確保TVS 的接入不會影響到正常的工作。在交流線路,則需要根據(jù)正常工作電壓的squar(2)(即1.414)倍,也就是峰值來確定。

VBR 不能小于電路的最大允許工作電壓。否則TVS 進(jìn)入雪崩,漏電流增大,影響電路工作。

如果作為IO 腳保護(hù),需要認(rèn)真研究Cj 和insert loss,會改變信號的相位和強(qiáng)度,可能造成工作不穩(wěn)定。另外,還有雙向的TVS 管,雙向的參數(shù)同樣適用。

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原文標(biāo)題:20180826---TVS 參數(shù)及選型方法很詳細(xì)

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