在設計中,使用到了
TVS管,在之前的設計中如果你沒有特別關(guān)注TVS管,那么下面跟小編一起來詳細理解一下吧。
TVS管是一種保護器件。它的英文全稱為 transient voltage suppressor,意思是瞬態(tài)電壓抑制器。TVS管是一種二極管形式的器件。其原理有點像穩(wěn)壓二極管,都是利用反向擊穿穩(wěn)定電壓,但TVS管的響應速度要快于穩(wěn)壓管。當TVS管的受到反向瞬態(tài)高能量沖擊是,它能以極高的速度(亞納秒級)將兩級間的阻抗變?yōu)榈妥杩梗瑥亩哂泻芎玫睦擞抗β饰漳芰?,同時也能使兩級之間的電壓保持在一個預定值,有效的保護電路中其他元器件的免受浪涌脈沖的損壞。
順便把TVS管和穩(wěn)壓管兩者比較一下:
相同點
1、都可以限制兩端電壓在一定得范圍內(nèi)。
2、長時間耐流值差不多,跟體積功耗有關(guān)。
不同點
1、電壓精度上 穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值比較精確,TVS是在一個范圍內(nèi)
2、通流能力上 穩(wěn)壓管的耐涌浪電流很小,而TVS可以達到幾百A
3、原理上 穩(wěn)壓管是齊納隧道效應或雪崩效應,TVS是雪崩效應
4、應用上 穩(wěn)壓管用于穩(wěn)壓,TVS用于瞬態(tài)高壓保護
5、穩(wěn)壓值上 穩(wěn)壓管3.3V~75V,TVS管6.8V~550V
6、響應時間 TVS可以達到1ps
比較后就比較清楚了,穩(wěn)壓二極管和TVS管是不可以相互替代的
清楚了原理我們來看TVS管的一些參數(shù),通過Datasheet來看更直觀
figure1 datasheet中的選型參數(shù)
第一欄和第二欄是和具體器件相關(guān)的,我們不管它。
REVERSE STAND-OFF VOLTAGE VRWM(V) 反向峰值電壓,這個即TVS管的工作電壓,保證在正常工作時,TVS管兩端的電阻很大,這就保證了TVS管吸收的電流可以忽略不計。一般來說,這個值等于或略大于正常工作電壓。
BREAKDOWN VOLTAGE VBR(V) MIN & MAX @IT 反向擊穿電壓,表明在直流電流IT條件下,測得的反向電壓值,表明從此點開始器件進入反向雪崩擊穿。
TEST CURRENT IT(mA) 測試電流,用來規(guī)定器件的反向擊穿電壓值。
MAXIMUM CLAMPING VOLTAGE @IPP Vc(V)最大鉗位電壓,在規(guī)定的脈沖時間tr/tp內(nèi),承受的最大峰值電流Ipp是,加在器件上的最大電壓值。
PEAK PULSE CURRENT IPP(A) 最大脈沖電流,在規(guī)定的時間tr/tp內(nèi),器件所允許通過的最大峰值脈沖電流。
REVERSE LEAKAGE @VRWM IR(uA) 反向漏電流,即在工作電壓VRWM時,流經(jīng)TVS管的反向電流。
還有就是:
Cj Junction Capacitance 接電容,主要指TVS和GND或IO連接時,具有的電容值。
還有部分作為高速IO上保護的TVS,還會給出insert loss @ Freq。以便確認是否能作為保護器件。
得知了這些參數(shù)后,就可以選擇合適的器件用以自己的電路上了,網(wǎng)上流行這樣的選型原則。
① TVS額定反向關(guān)斷電壓VWM應大于或等于被保護電路的最大工作電壓。
?、?最小擊穿電壓VBR=VWM/KBR (其中,KBR=0.8~0.9)。
?、?TVS的最大箝位電壓VC應小于被保護電路的損壞電壓,即VC=KC×VBR (其中,KC=1.3)。
?、?在規(guī)定的脈沖持續(xù)時間內(nèi),TVS的最大峰值脈沖功耗PM必須大于被保護電路內(nèi)可能出現(xiàn)的峰值脈沖功率。在確定了最大箝位電壓后,其峰值脈沖電流應大于瞬態(tài)浪涌電流。