老司機(jī)是如何選擇TVS的?PCB布局對(duì)TVS至關(guān)重要!
TVS是二極管中的一種，大多數(shù)電子專業(yè)的朋友對(duì)于TVS并不陌生。為增進(jìn)大家對(duì)TVS二極管的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)TVS二極管的選型問題，以及PCB布局對(duì)TVS防護(hù)效果的影響予以介紹。如果你對(duì)TVS具有興趣，不妨和小編一起繼續(xù)往下閱讀哦。
一、TVS選型
了解了TVS的基本參數(shù)，我們就開始進(jìn)入最重要的TVS選型的過程了。選擇TVS之前，我們首先要明白選擇的終極目標(biāo)：
1.電壓合適能保護(hù)后級(jí)電路;
2.引入的TVS的結(jié)電容不能影響電路;
3.TVS功率余量充足，滿足測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，且不能比保險(xiǎn)管先掛。
選型的過程可以按照以下的步驟進(jìn)行：
1.選擇TVS最高工作電壓Vrmw;
2. 選擇TVS鉗位電壓VC;
3.選擇TVS的功率;
4.評(píng)估漏電流Ir的影響;
5.評(píng)估結(jié)電容的影響;
選擇TVS最高工作電壓Vrmw在電路正常工作情況下，TVS 應(yīng)該是不工作的，即處于截止?fàn)顟B(tài)，所以 TVS
的截止電壓應(yīng)大于被保護(hù)電路的最高工作電壓。這樣才能保證 TVS 在電路正常工作下不會(huì)影響電路工作。但是 TVS 的工作電壓高低也決定了 TVS
鉗位電壓的高低，在截止電壓大于線路正常工作電壓的情況下，TVS 工作電壓也不能選取的過高，如果太高，鉗位電壓也會(huì)較高，所以在選擇 Vrwm
時(shí)，要綜合考慮被保護(hù)電路的工作電壓及后級(jí)電路的承受能力。要求Vrwm要大于工作電壓，否則工作電壓大于Vrwm會(huì)導(dǎo)致TVS反向漏電流增大，接近導(dǎo)通，或者雪崩擊穿，影響正常電路工作。綜合考慮，Vrwm可以參考以下的公式：
Vrwm≈1.1~1.2*VCC;--------其中VCC為電路的最高工作電壓。選擇選擇TVS鉗位電壓VCTVS
鉗位電壓應(yīng)小于后級(jí)被保護(hù)電路最大可承受的瞬態(tài)安全電壓，VC 與 TVS 的雪崩擊穿電壓及 I PP 都成正比。對(duì)于同一功率等級(jí)的 TVS，其擊穿電壓越高 V C
也越高，所選TVS的最大箝位電壓Vc不能大于被防護(hù)電路可以承受的最大電壓。否則，當(dāng)TVS鉗在Vc時(shí)會(huì)對(duì)電路造成損壞。Vc可以參考以下的公式：
VC
二、PCB布局布線對(duì)TVS防護(hù)效果的影響
TVS二極管是過壓防護(hù)最常用的器件，在器件正確選型后，是否就完成了設(shè)計(jì)呢?如何使TVS在電路中應(yīng)用的效能最佳?印制電路板的布局布線至關(guān)重要，通過合理放置TVS的位置、接地選擇、寄生電感和回路區(qū)的處理，科學(xué)合理地進(jìn)行PCB的布局布線，才能使TVS的效能最佳化。
TVS器件盡量接近噪聲源，確保浪涌電壓可以在脈沖耦合到鄰近PCB導(dǎo)線之前被鉗位。
保護(hù)電路應(yīng)將浪涌電壓分流到機(jī)殼接地，將浪涌電壓直接分流到集成電路的信號(hào)地會(huì)引起接地反彈。用相對(duì)短和寬的接地導(dǎo)線減小阻抗可以改善單個(gè)接地PCB上TVS二極管的鉗位性能。
TVS布線要避免自感。ESD是巨變突發(fā)的脈沖，很可能會(huì)在回路中引起寄生自感，進(jìn)而對(duì)回路形成強(qiáng)大的電壓沖擊，并可能超出IC的承受極限而造成損傷。負(fù)載產(chǎn)生的自感電壓與電源變化強(qiáng)度成正比，ESD沖擊的瞬變特征易于誘發(fā)高強(qiáng)自感。
減小寄生自感的基本原則是盡可能縮短分流回路，必須考慮到包括接地回路、TVS和被保護(hù)線路之間的回路以及由接口到TVS的通路等所有因素。所以TVS器件應(yīng)與接口盡量接近，與被保護(hù)線路盡量接近，這樣才會(huì)減少自感耦合到其它鄰近線路上的機(jī)會(huì)。減小高速數(shù)據(jù)和接地線形成的環(huán)路區(qū)域可降低輻射和射頻的影響。特別是導(dǎo)線較長(zhǎng)時(shí)，緩解環(huán)路題目的一種有效方法是在PCB設(shè)計(jì)中包含一塊接地板，增大TVS管，為集成電路之間的分離間隔提供隔離。但它會(huì)增大環(huán)路區(qū)域。
另外可應(yīng)用下述原則對(duì)線路進(jìn)行優(yōu)化：
1、盡量將接口安排在同一個(gè)邊上;
2、避免被保護(hù)回路和未實(shí)施保護(hù)的回路并聯(lián)，避免在保護(hù)線路附近走關(guān)鍵信號(hào)線;
3、如果接口處既有濾波又有防護(hù)電路，應(yīng)該遵從先防護(hù)后濾波的原則。防護(hù)電路用來(lái)進(jìn)行外來(lái)過壓和過流抑制，如果將防護(hù)電路放置在濾波電路之后，濾波電路會(huì)被過壓和過流損壞。
4、將復(fù)位、中斷、控制信號(hào)遠(yuǎn)離輸入/輸出口，遠(yuǎn)離PCB的邊緣和放電點(diǎn);
使用TVS二極管對(duì)電子產(chǎn)品實(shí)施ESD保護(hù)是一種方便、有效和可靠性高的途徑，器件的選型和PCB布局布線同樣重要，希望通過此文的簡(jiǎn)單介紹，能幫助大家加深對(duì)TVS的PCB布局設(shè)計(jì)的理解，提前做好PCB的優(yōu)化設(shè)計(jì)，一勞永逸。
以上便是此次小編帶來(lái)的TVS相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對(duì)TVS二極管具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來(lái)更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!
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