瞬態抑制二極管(TVS)參數詳解及選型分析
發表日期:2021-08-17瀏覽:6523
在電路保護方案設計過程中,會發現,防浪涌過電壓防護,很多電子工程師會選用瞬態抑制TVS二極管為電路安全保駕護航。比如,針對汽車電子12V DC電源線防護,推薦選用汽車級瞬態抑制TVS二極管SM8S33A,單向、DO-218AB封裝、工作電壓33V、擊穿電壓36.7V-40.6V、鉗位電壓53.3V、漏電流10uA,滿足AEC-Q101標準,能通過ISO 7637-2和ISO 16750測試標準。
瞬態抑制二極管選型是否合理、正確,直接關系到電子產品的質量和可靠性。為此,電子工程師們一定要正確選型。那么,瞬態抑制TVS二極管如何選型呢?選型分析之前,有必要熟練掌握TVS二極管涉及到的各項參數。接下來東沃電子以單向TVS二極管為例,詳細為您解讀下各參數意義及選型分析。
單向瞬態抑制TVS二極管IV特性曲線如下圖所示,第一象限是單向TVS管的輸出特性曲線,有正向導通電壓和正向導通電流兩個參數。當TVS管反向偏置時,TVS有兩種狀態:高阻抗、低阻抗,看圖第三象限,在高阻抗狀態下,流過TVS的電流稱為漏電流,該電流大小隨著TVS的結溫而變化。由高阻抗向低阻抗轉變是雪崩擊穿的開始,直到完全擊穿時,TVS會瞬間把瞬態浪涌電壓鉗位在相對較低的安全電壓下。
1)反向工作電壓(Peak Reverse Working Voltage):TVS在這個工作電壓下,是不工作的,即高阻抗狀態,其對應的漏電流也是很小的,如:SM8S33A在工作電壓33V以下,其漏電流10uA,功耗基本可以忽略不計。需要注意的是,瞬態抑制二極管的工作電壓要大于電路中的工作電壓,否則會干擾抑制,或損耗很大。
2)漏電流(Reverse Leakage Current):TVS二極管在反向工作電壓下流過的電流,電流值非常小,也叫待機電流。
3)擊穿電壓(Breakdown Voltage):在測試電流下,TVS二極管反向導通時的兩端電壓。測試時,時間要控制在400ms以下,避免TVS受熱損壞。測量時,擊穿電壓落在最小擊穿電壓和最大擊穿電壓之間都是正常的。
4)鉗位電壓(Clamping Voltage):施加規定波形的峰值脈沖電流下,TVS管兩端測得的峰值電壓。TVS的箝位電壓要小于后級被保護電路最大可承受的瞬態安全電壓。在相同IPP下,鉗位電壓越小,說明TVS的鉗位特性越優秀。
當然,瞬態抑制TVS二極管選型過程中,還需要注意漏電流、結電容、封裝形式的取舍。10V以下反向工作電壓的TVS,漏電流都比較大,容易導致功耗過大或信號采集精度超標;通信線路防護方案設計,要注意瞬態抑制二極管的結電容,不能影響通信質量;關于封裝形式的選取,則要根據電路設計及測試要求選擇合適封裝的TVS。具體選型要點和技巧,可隨時咨詢東沃電子:136 7581 6901(微信同號)朱經理