TVS二极管选型,需要注意哪些事项?
发表日期:2020-04-23浏览:908
随着电子产品的集成度、处理器速度、开关速率和接口速率不断地提升,它们的ESD/EMI/EMC等问题日益突出。尤其是,当手持电子设备向轻薄灵巧的方向发展且产品功能不断升级时,其输入/输出端口也随之增加,导致浪涌静电放电进入系统并干扰甚至威胁其他精密器件的安全。为此,电路安全防护是一个不容忽视的问题。电路安全防护,从电路保护元器件选型开始。
接下来要科普的是钳位型过压保护器件之一——TVS二极管选型需要注意的事项。关于TVS二极管选型这方面的知识,之前就科普过了,感兴趣的小伙伴们可以看看这篇文章:TVS瞬态抑制二极管选型指南。
TVS二极管最高工作电压VRWM
在电路正常工作情况下, TVS二极管是不工作的,即处于截止状态,为此,TVS二极管的截止电压应大于被保护电路的最高工作电压。这样才能保证TVS二极管在电路正常工作下不会影响电路工作。但是TVS二极管的工作电压高低决定了TVS二极管钳位电压的高低。在截止电压大于线路正常工作电压的情况下,TVS二极管的工作电压不能选取过高。如果过高的话,钳位电压也会过高。为此,在选择TVS二极管VRWM时,要综合考虑被保护电路的工作电压及后级电路的承受电压。
TVS二极管功率选型
TVS二极管产品的额定瞬态功率应该大于电路中可能出现的最大瞬态浪涌功率,具体可参照如下计算方法:
PPPM = VC x IPP
其中VC为TVS二极管的钳位电压, IPP为TVS在 10/1000μs波形的峰值脉冲电流。对于不同功率等级的TVS二极管,相同电压规格的TVS二极管,其VC值是一样的,只是IPP不同。故,PPPM和IPP成正比,IPP越大,PPPM也越大。
TVS二极管钳位电压VC
TVS二极管钳位电压应小于后级被保护电路最大可承受的瞬态安全电压。TVS二极管的VC与VBR及Ipp成正比。对于同一功率等级的TVS二极管,其击穿电压越高VC也就越高。
TVS二极管漏电流IR
在一些低功耗电路或高精度采集电路中,IR过大可能会导致电路功耗过大或信号的采集精度超标。因低压TVS二极管(VRWM<10V)的IR较大,如果后级电路耐受能力较强的话,尽量选择10V或以上的TVS二极管。若后级电路耐受能力不足,则需要选择小IR且低电压的TVS二极管。
TVS二极管结电容CJ
TVS二极管的结电容CJ一般在几十皮法到几十纳法之间。对于同功率等级的TVS二极管而言,其电压越低,结电容值CJ就越大。在通信线路保护中,尤其要关注TVS二极管的结电容值CJ,否则会影响电路的正常工作。
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