上文我們了解了TVS管的定義和參數(shù),那么今天我們?cè)僖黄鹂纯碩VS管應(yīng)該如何選型。
01TVS 管的類型與應(yīng)用場(chǎng)景
1. 單向 TVS 管
單向 TVS 管一般應(yīng)用于直流供電電路。當(dāng)電路正常工作時(shí),TVS 處于截止?fàn)顟B(tài)(高阻態(tài)),不影響電路正常工作。當(dāng)電路出現(xiàn)異常過(guò)電壓并達(dá)到 TVS(雪崩)擊穿電壓時(shí),TVS 迅速由高電阻狀態(tài)突變?yōu)榈碗娮锠顟B(tài),泄放由異常過(guò)電壓導(dǎo)致的瞬時(shí)過(guò)電流到地,同時(shí)把異常過(guò)電壓鉗制在較低的水平,從而保護(hù)后級(jí)電路免遭異常過(guò)電壓的損壞。當(dāng)異常過(guò)電壓消失后,TVS 阻值又恢復(fù)為高阻態(tài)。比如在手機(jī)電池充電電路中,就常使用單向 TVS 管來(lái)防止充電時(shí)可能出現(xiàn)的過(guò)電壓對(duì)手機(jī)內(nèi)部電路造成損害。
2. 雙向 TVS 管
雙向 TVS 管應(yīng)用于交流供電電路,其工作原理與單向 TVS 類似,但適用于交流電壓的變化。在交流電路中,電壓方向會(huì)不斷變化,雙向 TVS 管能夠在正反兩個(gè)方向都起到保護(hù)作用。例如在家庭電器的電源輸入電路中,由于接入的是交流電,使用雙向 TVS 管可以有效防止電網(wǎng)中可能出現(xiàn)的瞬態(tài)過(guò)電壓從正反兩個(gè)方向?qū)﹄娖鲀?nèi)部電路造成破壞。
02TVS 選型的一般步驟
1. 確定電路的工作電壓和可能出現(xiàn)的瞬態(tài)過(guò)電壓情況
通過(guò)對(duì)電路的分析,明確其正常工作電壓范圍以及可能遭受的瞬態(tài)過(guò)電壓的類型、幅值和持續(xù)時(shí)間等參數(shù)。這需要對(duì)電路的工作環(huán)境、電源特性以及可能存在的干擾源進(jìn)行綜合考量。比如在一個(gè)工業(yè)控制電路中,由于工作環(huán)境復(fù)雜,可能會(huì)受到來(lái)自電機(jī)啟停、雷電感應(yīng)等多種因素產(chǎn)生的瞬態(tài)過(guò)電壓影響,就需要詳細(xì)分析這些過(guò)電壓的特性。
2. 根據(jù)電路需求選擇 TVS 的類型(單向或雙向)
如果電路是直流供電,且瞬態(tài)過(guò)電壓主要來(lái)自一個(gè)方向,那么選擇單向 TVS 管即可;若電路是交流供電,或者可能受到雙向瞬態(tài)過(guò)電壓沖擊,則應(yīng)選擇雙向 TVS 管。例如在汽車電子電路中,由于汽車電氣系統(tǒng)的復(fù)雜性,很多電路既可能受到正向的電壓沖擊,也可能受到反向的電壓沖擊,此時(shí)雙向 TVS 管就是更好的選擇。
3. 依據(jù)參數(shù)要求篩選合適的 TVS 管
根據(jù)前面確定的反向工作電壓、擊穿電壓、峰值脈沖電流、鉗位電壓以及結(jié)電容等參數(shù)要求,在眾多 TVS 管型號(hào)中進(jìn)行篩選。在篩選過(guò)程中,要充分考慮各參數(shù)之間的相互關(guān)系以及實(shí)際應(yīng)用中的余量。比如在選擇峰值脈沖電流時(shí),要適當(dāng)留有余量,以應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的極端情況。
4. 考慮 TVS 管的封裝形式和尺寸
根據(jù)電路的布局和空間要求,選擇合適的封裝形式和尺寸的 TVS 管。常見的封裝形式有軸向引線二極管、雙列直插 TVS 陣列、貼片式和大功率模塊等。對(duì)于空間有限的高密度安裝場(chǎng)合,可選擇貼片式封裝;對(duì)于需要承受較大功率的電路,則可選擇大功率模塊封裝。例如在智能手機(jī)的主板上,由于空間極為有限,就大量采用貼片式 TVS 管來(lái)節(jié)省空間。
若還需要對(duì)ESD(靜電)、Surge(浪涌)起到防護(hù)作用,則還需注意以下兩點(diǎn):
1、根據(jù)電路系統(tǒng)最大可承受電壓沖擊,在TLP曲線中尋找對(duì)應(yīng)鉗位電壓(晶揚(yáng)電子無(wú)回掃、淺回掃、深回掃的產(chǎn)品類型均有)
2、確保ESD保護(hù)產(chǎn)品可達(dá)到客戶的ESD和Surge需求。



03總結(jié)
TVS 管作為電路保護(hù)的重要器件,其參數(shù)眾多且相互關(guān)聯(lián),選型過(guò)程需要綜合考慮電路的各種需求和實(shí)際工作情況。只有深入理解每個(gè)參數(shù)的含義和作用,結(jié)合具體應(yīng)用場(chǎng)景,才能選出合適的 TVS 管,為電路提供可靠的保護(hù)。希望通過(guò)本文的介紹,能幫助大家在 TVS 選型的道路上更加得心應(yīng)手,讓電路在各種復(fù)雜環(huán)境下都能穩(wěn)定、安全地運(yùn)行。
晶揚(yáng)電子|電路與系統(tǒng)保護(hù)專家
深圳市晶揚(yáng)電子有限公司成立于2006年,是國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)、國(guó)家專精特新“小巨人”科技企業(yè),是多年專業(yè)從事IC設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售及系統(tǒng)集成的IC DESIGN HOUSE,擁有百余項(xiàng)有效專利等知識(shí)產(chǎn)權(quán)。建成國(guó)內(nèi)唯一的廣東省ESD保護(hù)芯片工程技術(shù)研究中心,是業(yè)內(nèi)著名的“電路與系統(tǒng)保護(hù)專家”。
主營(yíng)產(chǎn)品:ESD、TVS、MOS管、DC-DC,LDO系列、霍爾傳感器,高精度運(yùn)放芯片,汽車音頻功放芯片等。
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原文標(biāo)題:TVS 選型步驟是怎樣的?
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