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TVS参数

点滴 admin 6年前 (2013-12-10) 487次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

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:
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。PESD5V0L2BT在Ipp为1A时Vc为10V,如果1000V的瞬间干扰信号经过PESD5V0L2BT,线上电压将被箝位在10V左右。

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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。

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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。

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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。

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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。如图所示,PRTR5V0U2X的Cd远低于1pf,非常适合用于USB2.0等高速通信场合。还有部分作为高速IO上保护的TVS,还会给出insert loss @ Freq。以便确认是否能作为保护器件。

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6. IT—- Test Current (测试电流) 在这个电流值下规定器件的反向击穿电压值器件的反向击穿电压值。

7.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。

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有了这些主要的参数,基本上就能知道如何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。
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。在交流线路,则需要根据正常工作电压的squar(2)(即1.414)倍,也就是峰值来确定。
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。
如果作为IO脚保护,需要认真研究Cj和insert loss,会改变信号的相位和强度,可能造成工作不稳定。另外,还有双向的TVS管,双向的参数同样适用。

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