TVS 管作为保护器件,能够非常有效的防止静电击穿保护电路。在选用TVS 管的时候,必须注意其相关的参数,否则会出现意想不到的问题。
首先了解TVS 的参数:
TVS电性图.jpg
VRWM,VBR,Vc,Ipp,Cd 是ESD/TVS 器件选型的重要参数.
1)Vc----Clamping voltage @Ipp(最大箝位电压)
Vc 箝位电压指在特定的Ipp 电流时,脉冲电压通过ESD 保护器件后所被箝位的电压。
2)VRWM----Working Peak Reverse Voltage (最大反向工作电压)
Ir----Maximum Reverse Leakage Current @ VRWM (最大反向漏电流)
Vrwm 表示在规定的Ir 下,TVS 器件两端的电压值成为最大反向工作电压。通常Vrwm=(0.8~0.9)Vbr。在这个电压下,器件的功耗消耗很小。使用时,应使Vrwm 不低于被保护器件或线路的正常工作电压。
一般Vrwm 会低于85%Vc 而高于正常工作电压,以便TVS 接入电路而不影响正常电路工作。
3)VBR----Breakdown Voltage @ IT (反向击穿电压)
TVS 管通过规定的测试电流It 时的电压,这是表示TVS 管导通的标志电压,即从此点开始器件进入雪崩击穿。
4)Ppp----Maximum Peak Pulse Power (最大峰值脉冲功率)
PPP 峰值脉冲功率为ESD 器件上瞬间通过的最大功率值。如图所示,NUP2105的峰值功率为,是指8/20us 脉冲波(8us 达到100%Ipp,20us 达到50%Ipp),保护器件能够承受的最大功率为350w。
5) Cj ----Junction Capacitance (结电容)
主要是指TVS 连接GND 和I/O 时,具有的电容值。Cd 为ESD/TVS 器件的引脚寄生电容,通信速率越高,线路上使用的ESD 保护 器件的结电容要越低,否则将破坏数据信号。
6) 单向保护和双向保护
如图所示,单向保护器件仅能对正脉冲或者负脉冲进行防护,而双向保护器件一端接要保护的线路,一端接地,无论来自反向还是来自正向的ESD 脉冲均被释放,更有效地保护了IC。
通过以上的TVS管主要的参数,基本上就能选择一个适合自己电路的TVS 了。Vc、Ipp 反映了TVS 器件的浪涌抑制能力。当TVS 承受额定的瞬时峰值脉冲电流Ipp 时,可能在器件上的瞬时最大电压值即最大箝位电压为Vc。此时,如果脉冲时间为规定的标准值,则TVS 的最大峰值脉冲功率为:PM=Vc*Ipp。因此在选用TVS 前,最好对线路中产生的脉冲类型有大致的了解,是单脉冲,还是复脉冲,脉冲的上升时间,脉宽,峰值等,以便确定Vc,Ipp,PM。
选型原则:
TVS选型介绍.jpg
一般确定VRWM 应等于或略高于电路的正常工作电压,确保TVS 的接入不会影响到正常的工作。
VBR 不能小于电路的最大允许工作电压。否则TVS 进入雪崩,漏电流增大,影响电路工作。
最大箝位电压( VC )必须小于电路的最大允许安全电压。即在箝位电压下,不会损坏电路中的任何元器件。
       最大峰值脉冲功率( PM )必须大于电路内部或外部可能出现的峰值脉冲功率
应用电路:
信号接口ESD、surge防护电路实例.pdf (788.39 KB, 下载次数: 19)
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