[導(dǎo)讀]你真的會選TVS二極管嗎
大家好,我是記得誠!
作為硬件工程師,相信大家都用過TVS二極管,但選擇一個(gè)合適的,可能并沒有那么簡單。
之前寫過一篇基礎(chǔ)文章《TVS參數(shù)、選型、使用注意事項(xiàng)》
下面列出了選擇合適TVS的幾大步驟:
1、Vrwm大于等于被保護(hù)信號的正常工作電壓,Vrwm比被保護(hù)信號的工作電壓越大,漏電流越?。籘VS的Vrwm越低,對應(yīng)的鉗位電壓Vc越低,對信號的保護(hù)作用越好。
2、判斷被保護(hù)信號是交流還是直流,一般情況下,交流信號選擇雙向TVS,直流信號選擇單向TVS。雙向的優(yōu)勢是靈活,IO和地隨意接;單向的優(yōu)勢是反向鉗位電壓比雙向的更低。
3、根據(jù)被保護(hù)的信號速率,選擇合適的結(jié)電容,如下給出了常見接口,推薦的ESD結(jié)電容的大小范圍。
數(shù)據(jù)來源TI德州儀器
4、選用的TVS需達(dá)到或超過 IEC 61000-4-2 Level4標(biāo)準(zhǔn),IEC 61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)是針對ESD的,對應(yīng)國標(biāo)GB/T 17626.2,但請注意,這也只是針對TVS IC,過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),保證TVS不會損壞,被保護(hù)電路會不會損壞,還是需要看鉗位電壓。
IEC 61000-4-2 ESD空氣和接觸放電的四個(gè)等級
TVS一般也會過IEC 61000-4-4(EFT)和IEC 61000-4-5(surge)標(biāo)準(zhǔn),在TVS的數(shù)據(jù)手冊里可以看到,EFT有的不給出,和ESD的測試方法不一樣,在這里不展開。
5、根據(jù)被保護(hù)信號能承受的最大電壓,在TLP曲線中選擇合適的鉗位電壓。
如下是一個(gè)TVS的鉗位電壓數(shù)據(jù),有4個(gè)值,選型時(shí),該看哪一個(gè)呢?
上面兩個(gè)都是14V,因?yàn)門LP 16A 100ns和IEC 61000-4-2 ESD接觸放電 8KV是有對等關(guān)系的,IEC等級和TLC的對照關(guān)系如下:
-
IEC 1-kV level = 2 A, 100 ns TLP pulse
-
IEC 2-kV level = 4 A, 100 ns TLP pulse
-
IEC 4-kV level = 8 A, 100 ns TLP pulse
-
IEC 6-kV level = 12 A, 100 ns TLP pulse
-
IEC 8-kV level = 16 A, 100 ns TLP pulse
下面兩個(gè)Vc=8.3V和10V,測試的標(biāo)準(zhǔn)是IEC 61000-4-5,指定的浪涌波形是8/20us,指8us達(dá)到100%Ipp,20us后達(dá)到50%Ipp,所以看到,反向峰值電流Ipp為4A時(shí)的鉗位電壓是要比1A時(shí)的大的。
IEC 61000-4-5標(biāo)準(zhǔn)8/20us浪涌波形
當(dāng)兩個(gè)TVS都都能過IEC 61000-4-2 8KV ESD時(shí),在TLP曲線中,看16A電流對應(yīng)的鉗位電壓,越低的代表這個(gè)TVS性能越好。
TVS TLP I-V曲線
需要注意,TLP曲線中的“鉗位電壓”為瞬態(tài)100ns測試給出的,和真正我們理解的,持續(xù)工作不會損壞的鉗位電壓還是有差別的。
今天的分享到這里就結(jié)束了,希望對你有幫助,我們下一期見。
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VI
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LAN
SPI
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華為
12nm
EDA
半導(dǎo)體
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BSP
NI
SE
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COM
AI
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BSP
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IO
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TE
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