你真的會選TVS二極管嗎

時間：2021-07-21 00:45:03

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[導(dǎo)讀]你真的會選TVS二極管嗎

大家好，我是記得誠！
作為硬件工程師，相信大家都用過TVS二極管，但選擇一個合適的，可能并沒有那么簡單。
之前寫過一篇基礎(chǔ)文章《TVS參數(shù)、選型、使用注意事項》
下面列出了選擇合適TVS的幾大步驟：
1、Vrwm大于等于被保護信號的正常工作電壓，Vrwm比被保護信號的工作電壓越大，漏電流越小；TVS的Vrwm越低，對應(yīng)的鉗位電壓Vc越低，對信號的保護作用越好。
2、判斷被保護信號是交流還是直流，一般情況下，交流信號選擇雙向TVS，直流信號選擇單向TVS。雙向的優(yōu)勢是靈活，IO和地隨意接；單向的優(yōu)勢是反向鉗位電壓比雙向的更低。
3、根據(jù)被保護的信號速率，選擇合適的結(jié)電容，如下給出了常見接口，推薦的ESD結(jié)電容的大小范圍。
數(shù)據(jù)來源TI德州儀器
4、選用的TVS需達到或超過 IEC 61000-4-2 Level4標(biāo)準(zhǔn)，IEC 61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)是針對ESD的，對應(yīng)國標(biāo)GB/T 17626.2，但請注意，這也只是針對TVS IC，過這個標(biāo)準(zhǔn)，保證TVS不會損壞，被保護電路會不會損壞，還是需要看鉗位電壓。
IEC 61000-4-2 ESD空氣和接觸放電的四個等級
TVS一般也會過IEC 61000-4-4(EFT)和IEC 61000-4-5(surge)標(biāo)準(zhǔn)，在TVS的數(shù)據(jù)手冊里可以看到，EFT有的不給出，和ESD的測試方法不一樣，在這里不展開。
5、根據(jù)被保護信號能承受的最大電壓，在TLP曲線中選擇合適的鉗位電壓。
如下是一個TVS的鉗位電壓數(shù)據(jù)，有4個值，選型時，該看哪一個呢？

上面兩個都是14V，因為TLP 16A 100ns和IEC 61000-4-2 ESD接觸放電 8KV是有對等關(guān)系的，IEC等級和TLC的對照關(guān)系如下：

IEC 1-kV level = 2 A, 100 ns TLP pulse
IEC 2-kV level = 4 A, 100 ns TLP pulse
IEC 4-kV level = 8 A, 100 ns TLP pulse
IEC 6-kV level = 12 A, 100 ns TLP pulse
IEC 8-kV level = 16 A, 100 ns TLP pulse

下面兩個Vc=8.3V和10V，測試的標(biāo)準(zhǔn)是IEC 61000-4-5，指定的浪涌波形是8/20us，指8us達到100%Ipp，20us后達到50%Ipp，所以看到，反向峰值電流Ipp為4A時的鉗位電壓是要比1A時的大的。
IEC 61000-4-5標(biāo)準(zhǔn)8/20us浪涌波形
當(dāng)兩個TVS都都能過IEC 61000-4-2 8KV ESD時，在TLP曲線中，看16A電流對應(yīng)的鉗位電壓，越低的代表這個TVS性能越好。
TVS TLP I-V曲線
需要注意，TLP曲線中的“鉗位電壓”為瞬態(tài)100ns測試給出的，和真正我們理解的，持續(xù)工作不會損壞的鉗位電壓還是有差別的。
今天的分享到這里就結(jié)束了，希望對你有幫助，我們下一期見。