日志
TVS参数详解及选型应用
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2014-10-31 17:26 11469人阅读 [url=http://blog.csdn.net/lg2lh/article/details/40656237#comments]评论[/url](2) 收藏 [url=http://blog.csdn.net/lg2lh/article/details/40656237#report]举报[/url][/color]
[color=#333333][img]http://static.blog.csdn.net/images/category_icon.jpg[/img] 分类：[/color]
[color=#df3434]硬件电路设计（14） [img]http://static.blog.csdn.net/images/arrow_triangle%20_down.jpg[/img][/color]
[color=#666666]版权声明：转载请注明出处：[url]http://blog.csdn.net/lg2lh[/url][/color]
[size=5]一、首先了解TVS管的参数，我们以littelfuse的5.0SMDJ系列为例。[/size]
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[img]http://img.blog.csdn.net/20141031160831287?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGcybGg=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center[/img]
图1
[img]http://img.blog.csdn.net/20141031161120344?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGcybGg=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center[/img]
图2
[list][li]最大峰值脉冲功率 Maximum Peak Pulse Power [/li][/list]
Pppm峰值脉冲功率为ESD器件上瞬间通过的最大功率值，由最大钳位电压Vc和此时脉冲峰值电流Ipp决定的。
由上图可以看[size=2]到5.0SMDJ系列的最大脉冲峰值功率为5000W。还可以看出该系列下的每个型号的Vc*Ipp基本为5000W。且Vc越大承受，Ipp越小。[/size]
[size=2][/size]
[list][li][size=2]最大脉冲峰值电流Ipp[/size][/li][/list]
TVS可以承受的最大脉冲峰值电流。[size=2]5.0SMDJ13A最大脉冲电流为233A。[/size]
[list][li]最大钳位电压Vc（残压）[/li][/list]当持续时间为 20mS 的脉冲峰值电流 Ipp流过 TVS 时，在其两端出现的最大峰值电压为 Vc。也称最大防护电压。5.0SMDJ系列不同型号的Vc不一样，5.0SMDJ13A的最大防护电压为21.5V。
[list][li][size=2]最大反向漏电流Ir[/size][/li][/list] TVS最大反向漏电流，可以看出[size=2]5.0SMDJ13A最大反向漏电流为500uA[/size][list][li][size=2]最大反向工作电压Vrwm或Vr。[/size][/li][/list]
当最大反向漏电流Ir流过TVS时，TVS两端电压为最大反向工作电压。[size=2]5.0SMDJ13A最大反向工作电压为13V。[/size]
[list][li][size=2]测试电流It[/size][/li][/list]测试电流It决定了TVS的反向击穿电压Vbr。[list][li]反向击穿电压Vbr[/li][/list]
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。
[list][li]结电容Cj[/li][/list]在防护高速信号的时候，需要考虑结电容的影响。
[size=5]二、TVS管选型及应用[/size][size=1]1、TVS是用来防护浪涌电流的，如果知道要防护的最大电流Ipp最好。[/size][size=1]首先确定TVS的Ipp。[/size]
[size=1]2、再其次[/size]确定待防护电路的直流电压或持续工作电压。如果是交流电，应计算出最大值，即用有效值*1.414。
3、根据2中已知工作电压，选择TVS的Vrwm，要求Vrwm要大于工作电压，否则工作电压大于Vrwm会导致TVS反向漏电流增大，接近导通，或者雪崩击穿，影响正常电路工作。
4、所选TVS的最大箝位电压Vc不能大于被防护电路可以承受的最大电压。否则，当TVS钳在Vc时会对电路造成损坏。
5、其中2-4步可以先于1，如果不知Ipp，可以根据信号的功率确定Ipp。
6、单极性还是双极性-常常会出现这样的误解即双向TVS用来抑制反向浪涌脉冲，其实并非如此。双向TVS用于交流电或来自正负双向脉冲的场合。TVS有时也用于减少电容。如果电路只有正向电平信号，那麽单向TVS就足够了。TVS操作方式如下：[color=#ff0000]正向浪涌时,TVS处于反向雪崩击穿状态；反向浪涌时，TVS类似正向偏置二极管一样导通并吸收浪涌能量。[/color]
[color=#ff0000]这个时候需要参考TVS的正向导通峰值电流，Ifsm。[size=2]5.0SMDJ系列的最大正向导通电流为300A。[/size][/color]
[size=5]三、浪涌波形10/1000us和8/20us。[/size]
[size=2][/size]
[size=5][size=2]10/1000us和8/20us为两种不同的浪涌测试波形，两种波形能量不一样。[/size]
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[size=5][size=2]10/1000us为持续时间1000us，上升沿时间为10us。[/size][/size]
8[size=2]/20us为持续时间20us，上升沿时间为8us。[/size]
[size=2]由图2可以看出该TVS的最大功率为5000W,是在浪涌10/1000us的波形能量下测试的。Ipp是基于10/1000波形能量下得到的结果。[/size]
[size=2]当浪涌波形为8/20us时，相对应的参数将会变大。[/size]
[size=2][img]http://img.blog.csdn.net/20141102143552968?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGcybGg=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center[/img]
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[size=2]由图可以看到当为1000us波形时，可以承受的最大功率为5KW。[/size]
[size=2]当测试波形为20us时，可以承受的最大功率为20KW。则如果Vc不变，可以承受的最大峰值电流将变大Ipp变为原来的4倍。20/5=4[/size]
[img]http://mail.163.com/js6/s?func=mbox:getMessageData&sid=BDcvfdGuPUfspdaslcuuJPWkYZhbAkmE&mid=416:xtbBoBnY2Vc66YLDxQAAs4&part=3[/img]
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[size=5]一、首先了解TVS管的参数，我们以littelfuse的5.0SMDJ系列为例。[/size]
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图1
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图2
[list][li]最大峰值脉冲功率 Maximum Peak Pulse Power [/li][/list]
Pppm峰值脉冲功率为ESD器件上瞬间通过的最大功率值，由最大钳位电压Vc和此时脉冲峰值电流Ipp决定的。
由上图可以看[size=2]到5.0SMDJ系列的最大脉冲峰值功率为5000W。还可以看出该系列下的每个型号的Vc*Ipp基本为5000W。且Vc越大承受，Ipp越小。[/size]
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[list][li][size=2]最大脉冲峰值电流Ipp[/size][/li][/list]
TVS可以承受的最大脉冲峰值电流。[size=2]5.0SMDJ13A最大脉冲电流为233A。[/size]
[list][li]最大钳位电压Vc（残压）[/li][/list]当持续时间为 20mS 的脉冲峰值电流 Ipp流过 TVS 时，在其两端出现的最大峰值电压为 Vc。也称最大防护电压。5.0SMDJ系列不同型号的Vc不一样，5.0SMDJ13A的最大防护电压为21.5V。
[list][li][size=2]最大反向漏电流Ir[/size][/li][/list] TVS最大反向漏电流，可以看出[size=2]5.0SMDJ13A最大反向漏电流为500uA[/size][list][li][size=2]最大反向工作电压Vrwm或Vr。[/size][/li][/list]
当最大反向漏电流Ir流过TVS时，TVS两端电压为最大反向工作电压。[size=2]5.0SMDJ13A最大反向工作电压为13V。[/size]
[list][li][size=2]测试电流It[/size][/li][/list]测试电流It决定了TVS的反向击穿电压Vbr。[list][li]反向击穿电压Vbr[/li][/list]
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。
[list][li]结电容Cj[/li][/list]在防护高速信号的时候，需要考虑结电容的影响。
[size=5]二、TVS管选型及应用[/size][size=1]1、TVS是用来防护浪涌电流的，如果知道要防护的最大电流Ipp最好。[/size][size=1]首先确定TVS的Ipp。[/size]
[size=1]2、再其次[/size]确定待防护电路的直流电压或持续工作电压。如果是交流电，应计算出最大值，即用有效值*1.414。
3、根据2中已知工作电压，选择TVS的Vrwm，要求Vrwm要大于工作电压，否则工作电压大于Vrwm会导致TVS反向漏电流增大，接近导通，或者雪崩击穿，影响正常电路工作。
4、所选TVS的最大箝位电压Vc不能大于被防护电路可以承受的最大电压。否则，当TVS钳在Vc时会对电路造成损坏。
5、其中2-4步可以先于1，如果不知Ipp，可以根据信号的功率确定Ipp。
6、单极性还是双极性-常常会出现这样的误解即双向TVS用来抑制反向浪涌脉冲，其实并非如此。双向TVS用于交流电或来自正负双向脉冲的场合。TVS有时也用于减少电容。如果电路只有正向电平信号，那麽单向TVS就足够了。TVS操作方式如下：[color=#ff0000]正向浪涌时,TVS处于反向雪崩击穿状态；反向浪涌时，TVS类似正向偏置二极管一样导通并吸收浪涌能量。[/color]
[color=#ff0000]这个时候需要参考TVS的正向导通峰值电流，Ifsm。[size=2]5.0SMDJ系列的最大正向导通电流为300A。[/size][/color]
[size=5]三、浪涌波形10/1000us和8/20us。[/size]
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[size=5][size=2]10/1000us和8/20us为两种不同的浪涌测试波形，两种波形能量不一样。[/size]
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[size=5][size=2]10/1000us为持续时间1000us，上升沿时间为10us。[/size][/size]
8[size=2]/20us为持续时间20us，上升沿时间为8us。[/size]
[size=2]由图2可以看出该TVS的最大功率为5000W,是在浪涌10/1000us的波形能量下测试的。Ipp是基于10/1000波形能量下得到的结果。[/size]
[size=2]当浪涌波形为8/20us时，相对应的参数将会变大。[/size]
[size=2][img]http://img.blog.csdn.net/20141102143552968?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGcybGg=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center[/img]
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[size=2]由图可以看到当为1000us波形时，可以承受的最大功率为5KW。[/size]
[size=2]当测试波形为20us时，可以承受的最大功率为20KW。则如果Vc不变，可以承受的最大峰值电流将变大Ipp变为原来的4倍。20/5=4[/size]
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