TVS管選用因素全攻略,拿走不謝
發表日期:2019-05-04瀏覽:1009
TVS或稱瞬變電壓抑制二極管是在穩壓管工藝基礎上發展起來的一種新產品,是一種二極管形式的高效能保護器件,其電路符號和普通穩壓二極管相同,外形也與普通二極管無異,具有響應時間快、瞬態功率大、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、易于安裝等優點,目前已廣泛應用于計算機系統、通訊設備、消費類電子、電源、家用電器等各個領域。
很多客戶在tvs管選型時,不知道哪幾個主要參數會影響產品的性能,導致很多時候測試不通過。那么,在選用TVS二極管時,應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,應當選用雙極性的。
2)所選用tvs管的VC值應低于被保護元件的最高電壓。VC是二極管在截止狀態的電壓,也就是在ESD沖擊狀態時通過TVS的電壓,它不能大于被保護回路的可承受極限電壓,否則器件面臨被損壞的危險。
3)tvs管在正常工作狀態下不要處于擊穿狀態,最好處于VR以下,應綜合考慮VR和VC兩方面的要求來選擇適當的TVS。
4)如果知道比較準確的浪涌電流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、持續時間和環境溫度有關。
5)tvs管所能承受的瞬態脈沖是不重復的,器件規定的脈沖重復頻率(持續時間與間歇時間之比)為0.01%。如果電路內出現重復性脈沖,應考慮脈沖功率的累積,不然有可能損壞TVS。
6)對于小電流負載的保護,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,一般不會影響線路的正常工作,但限流電阻對干擾所產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管來對小電流負載線路進行保護。
7)電容量C是由TVS管雪崩結截面決定的,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是數據接口電路選用tvs管的重要參數。對于數據/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國際標準,tvs管必須達到可以處理最小8 kV(接觸)和15。
在瞬態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,其兩極呈現的電壓由額定反向關斷電壓VWM上升到擊穿電壓VBR,TVS被擊穿。隨著峰值脈沖電流的出現,流過TVS的電流達到峰值脈沖電流IPP。在其兩極的電壓被箝位到預定的最大箝位電壓以下。爾后,隨著脈沖電流按指數衰減,tvs管兩極的電壓也不斷下降,最后恢復到起始狀態。這就是tvs管抑制可能出現的浪涌脈沖功率,保護電子元器件的整個過程。
在過壓保護過程中,必須考慮到以上八個因素,才能確保TVS管被動器件更準確地保護電路正常運行!