TVS引數詳解

2021-10-03 21:10:45 字數 2303 閱讀 7165

tvs(transient voltage suppression)即瞬態電壓抑制二極體,常見的保護電路器件。tvs是採用半導體工藝製成的具有單個pn結或多個pn結集成的器件。

tvs 反向併聯在電路中,當電路正常工作時,處於高阻狀態截止可以理解為開路。當電路異常超過擊穿電壓時,tvs迅速由高阻狀態變為低電阻狀態,洩放由異常過電壓導致的瞬時過電流到地,同時把異常過電壓鉗制在后級電路可承受的安全水平之內,從而保護后級電路免遭異常過電壓的損壞。當異常過電壓消失後,tvs 阻值又恢復為高阻態。

tvs 有單向與雙向之分,單向tvs 一般應用於直流供電電路,雙向tvs 應用於電壓交變的電路。

單向tvs (unidirectional tvs)

對於單向tvs,當有負半周的電壓時,相當於二極體正常導通鉗位電壓大概在0.7v。當然負半周電壓超過耐壓值會將tvs燒毀。

雙向tvs (bidirectional tvs)

對應的v-i曲線為:

引數正常工作時,tvs 應該是不工作的,所以vwm

v_vw

m​應大於線路上最高工作電壓。這樣才能保證tvs 在電路正常工作下不會影響電路工作。但也不能選的太高,如果太高,鉗位電壓也會較高,所以在選擇vwm

v_vw

m​時,要綜合考慮被保護電路的工作電壓及后級電路的承受能力。

擊穿電壓是指在v-i 特性曲線上,在規定的脈衝直流電流 ir或接近發生雪崩的電流條件下測得 tvs兩端的電壓。對於低壓tvs,由於漏電流較大,所以測試電流選取的ir較大,如smaj5.0a,測試電流ir 選取10ma。使用脈衝恆流源對tvs 施加ir大小的電流時,讀出tvs 兩端的電壓則為擊穿電壓。電流施加時間應不超過400ms,以免造成tvs 受熱損壞。vbr

minv_}

vbrmin

​​和v br

maxv_}

vbrmax

​​是tvs 擊穿電壓的乙個偏差,一般tvs 為±5%的偏差。

i pp

i_ip

p​:峰值脈衝電流,給定脈衝電流波形的峰值。tvs 一般選用10/1000μs 電流波形,如下圖所示。

v cv_

vc​:鉗位電壓,施加規定波形的峰值脈衝電流ipp

i_ip

p​時,tvs 兩端測得的峰值電壓。tvs 鉗位電壓應小於后級被保護電路最大可承受的瞬態安全電壓。 ipp

i_ip

p​及v cv_

vc​是衡量tvs 在電路保護中抵抗浪湧脈衝電流及限制電壓能力的引數,這兩個引數是相互聯絡的。對於tvs 在防雷保護電路中的鉗位特性,可以參考vcv_

vc​ 這個引數,對於同一型號tvs,在相同ipp

i_ip

p​下的v cv_

vc​ 越小,說明tvs 的鉗位特性越好。tvs 的耐脈衝電流衝擊能力可以參考ipp

i_ip

p​,同型號的tvs,ipp

i_ip

p​越大,耐脈衝電流衝擊能力越強。

tvs 產品的額定瞬態功率應大於電路中可能出現的最大瞬態浪湧功率:

p pp

mp_pppm​=vcv_

vc​*ipp

i_ip

p​對於一些低功耗電路,要特別關注i

ri_r

ir​。如果在電壓允許的情況下,盡量選擇10v 以上的tvs,漏電流會比較小。當然也有低功耗專用的tvs。

tvs 的結電容一般在幾十pf到幾十nf。對於同一功率等級的tvs,其電壓越低,電容值越大。在一些通訊匯流排上尤其是高速線,要注意tvs 的結電容過大可能會影響匯流排。

tvs 的功率從封裝形式上也可以體現,封裝體積越小,其功率一般也越小,因為tvs 的晶元面積直接決定了tvs 的功率等級。可根據電路設計及測試要求選擇合適封裝的tvs 器件。

TVS引數詳解及選型應用

一 首先了解tvs管的引數,我們以littelfuse的5.0smdj系列為例。圖2最大峰值脈衝功率 maximum peak pulse power pppm峰值脈衝功率為esd器件上瞬間通過的最大功率值,由最大鉗位電壓vc和此時脈衝峰值電流ipp決定的。由上圖可以看到5.0smdj系列的最大脈衝...

tvs管引數數解讀 TVS引數 選型 使用注意事項

一 tvs保護的原理 其原理像穩壓二極體,都是利用反向擊穿穩定電壓,但tvs管的響應速度要快於穩壓管。當tvs管的受到反向瞬態高能量衝擊時,它能以極高的速度 亞納秒級 將兩級間的阻抗變為低阻抗,從而具有很好的浪湧功率吸收能力,同時也能使兩級之間的電壓鉗位在乙個預定值,有效的保護電路後端元器件。tvs...

tvs管引數數解讀 TVS引數 選型 使用注意事項

一 tvs保護的原理 其原理像穩壓二極體,都是利用反向擊穿穩定電壓,但tvs管的響應速度要快於穩壓管。當tvs管的受到反向瞬態高能量衝擊時,它能以極高的速度 亞納秒級 將兩級間的阻抗變為低阻抗,從而具有很好的浪湧功率吸收能力,同時也能使兩級之間的電壓鉗位在乙個預定值,有效的保護電路後端元器件。二 t...