本文主要是針對LDO線性穩壓器TPS7A3901的浪涌防護方案，采用湖南靜芯研發的TDS浪涌保護器件對芯片進行浪涌防護，保護設備免受電氣系統中的浪涌電壓或浪涌電流的損害，確保設備的安全性。

一、TPS7A3901介紹

TPS7A39器件是雙路、單片、高PSRR、正負極低壓降(LDO)穩壓器，支持高達150mA的拉電流（和灌電流）。該器件的穩壓輸出可在外部獨立調節為對稱或不對稱電壓，因此是進行信號調節的理想型雙路雙極性電源。兩個穩壓器采用與標準數字邏輯對接的單個正邏輯使能引腳即可進行控制，可通過電容器編程的軟啟動功能將控制浪涌電流和啟動時間。TPS7A39的內部基準電壓可用外部基準電壓覆蓋，從而實現精密輸出、獲得輸出電壓閾量或跟蹤其他電源。此外，TPS7A39具有緩沖 準輸出，此輸出可用作系統中其他組件的電壓基準。這些特性使得TPS7A39成為一種為運算放大器、數模轉換器(DAC)以及其他精密模擬電路供電的強大而簡化的解決方案。

二、TDS器件介紹

TDS(平緩鉗位浪涌抑制器)具有精準且恒定的觸發電壓、優異的鉗位性能及穩定的溫度特性，可為系統提供更全面保護。當 EOS 事件來臨時，瞬態電壓攀升至超過集成精密觸發器所設定的擊穿電壓（VBR）閾值，觸發電路精確的開啟內置泄流場效應晶體管，有效的將瞬態高壓與大電流安全釋放到地。由于TDS的內置泄流場效應晶體管具有極低的導通電阻，其鉗位電壓在額定峰值脈沖電流范圍內幾乎是恒定的。

在選擇浪涌防護器件時，許多工程師會優先選擇TVS二極管，實際上大電流TDS芯片在成本和性能、面積上比TVS更具優勢。TDS器件的優勢如下：

1. 在提供相同保護的情況下，TDS耗散浪涌能量較小，能通過自身特性將過壓與過流事件高效泄放到地，從而避免增加自身熱損耗。

2. TDS器件體積小巧，結構緊湊，為硬件工程師設計高度集成型解決方案提供了更優選擇。如果應用需要超過單個TDS器件所能提供的特定鉗位電壓， 可以將多個TDS器件串聯，提供了更多的靈活性。

3. TDS器件的鉗位電壓通常比傳統TVS保護設備的鉗位電壓低30%，減少了系統的電氣應力，可以更好的保護后端IC，也為系統中的其他組件創造了更大的安全余量。

4. TDS器件在額定峰值脈沖電流范圍內擁有幾乎恒定的鉗位電壓。傳統TVS二極管的箝位電壓隨著峰值脈沖電流的增加而增加，而TDS器件的鉗位電壓在最大峰值脈沖電流之前幾乎保持不變。

5. TDS器件的鉗位電壓在工作溫度范圍內保持穩定，而傳統TVS二極管的鉗位電壓隨溫度變化。TDS器件擁有卓越的耐用性，在工作規格內性能不會下降，仍能保證低漏電和高鉗位電壓。

三、應用方案

圖1 應用方案

雙通道LDO TPS7A3901穩壓器輸出可獨立調節以獲得 ±12V。LDO 運行所需的3.3V 和 5V電源由LDO產生，其輸出通過工作在過壓保護模式的平緩鉗位浪涌抑制器（TDS）ESTVS1400DRVR來防止過壓,穩壓器輸出可獨立調節以獲得±12V。

ESTVS1400DRVR是湖南靜芯新推出的TDS平緩浪涌抑制器，均符合IEC 61000-4-2 (ESD) 規范，在 ±30kV（空氣）和 ±30kV（接觸）下提供瞬變保護，采用小型 DFN 2mm x 2mm x 0.68mm 6引腳封裝。ESTVS1400DRVR通常用于保護工作電壓為12V、14V的系統，器件的觸發電壓典型值為17.2V，額定瞬態峰值脈沖電流可達60A(tp=8/20μs)，鉗位電壓VC為20V以內。

四、器件電氣特性表

At TA = 25℃ unless otherwise noted

表1 ESTVS1400DRVR電氣特性表

五、總結與結論

TPS7A3901作為常用的LDO穩壓器，浪涌防護十分關鍵。TDS芯片的鉗位性能優異、溫度特性穩定，在汽車和工業控制領域將會有極大的應用前景和市場。湖南靜芯同時推出14V、18V、22V、27V、33V等各種電壓等級的TDS平緩浪涌抑制器，可為系統提供更全面保護。