您好,欢迎访问广东佑风微电子有限公司
0769-82730331?
0769-82730331?
TVS管计算和选型(03)
来源: | 作者:yfwdiode | 发布时间: 2021-11-27 | 367 次浏览 | 分享到:

TVS管计算和选型(03)

TVS选型过程

了解了TVS的基本参数,我们就开始进入最重要的TVS选型的过程了。选择TVS之前,我们首先要明白选择的终极目标: 1.电压合适能保护后级电路; 2.引入的TVS的结电容不能影响电路; 3.TVS功率余量充足,满足测试标准,且不能比保险管先挂。选型的过程可以按照以下的步骤进行:

选择TVS最高工作电压Vrmw;

选择TVS钳位电压VC;

选择TVS的功率;

评估漏电流Ir的影响;

评估结电容的影响;   选择TVS最高工作电压Vrmw; 在电路正常工作情况下,TVS 应该是不工作的,即处于截止状态,所以 TVS 的截止电压应大于被保护电路的最高工作电压。这样才能保证 TVS 在电路正常工作下不会影响电路工作。但是 TVS 的工作电压高低也决定了 TVS 钳位电压的高低,在截止电压大于线路正常工作电压的情况下,TVS 工作电压也不能选取的过高,如果太高,钳位电压也会较高,所以在选择 Vrwm 时,要综合考虑被保护电路的工作电压及后级电路的承受能力。要求Vrwm要大于工作电压,否则工作电压大于Vrwm会导致TVS反向漏电流增大,接近导通,或者雪崩击穿,影响正常电路工作。综合考虑, Vrwm可以参考以下的公式: Vrwm≈1.1~1.2*VCC ;--------其中VCC为电路的最高工作电压。

选择选择TVS钳位电压VC; TVS 钳位电压应小于后级被保护电路最大可承受的瞬态安全电压,VC 与 TVS 的雪崩击穿电压及 I PP 都成正比。对于同一功率等级的 TVS,其击穿电压越高 V C 也越高,所选TVS的最大箝位电压Vc不能大于被防护电路可以承受的最大电压。否则,当TVS钳在Vc时会对电路造成损坏。Vc可以参考以下的公式:

<Vmax ;-----其中Vmax为电路能承受的最高电压

选择TVS的功率Pppm(或者Ipp); TVS 产 品的额定瞬态功率应大于电路中可能出现的最大瞬态浪涌功率,理论上,TVS的功率越大越好,能够承受更多的冲击能量和次数,但是功率越高,TVS的封装越大,价钱也越高,所以,TVS的功率满足要求即可。对于不同功率等级的 TVS,相同电压规格的 TVS 其 V C 值是一样的,只是 I PP 不同。故 Pppm 与 Ippm成正比,Ippm 越大,Pppm 也越大。

对于某一电路 ,有对应的测试要求,设实际电路中的最大测试电流为 Iactual ,则 Iactual 可估算为: Iactual=Uactual/Ri;---------其中 Uactual 为测试电压,Ri为测试内阻。

要通过测试,故实际电路中要求 10/1000μs 波形下 TVS 的最小功率 P actual 为:-------其中di/dt为波形转换系数,如实际测试波形为其他波形,如 8/20μs波形,建议di/dt取,如测试波形为 10/1000μs,取,实际选型中,TVS 应留有一定的裕量,TVS 的功率PPMP 选择应遵循Pppm>Pactual。

根据所选的TVS的结电容和漏电流评估影响 如果TVS 用在高速IO端口防护、模拟信号采样、低功耗设备场合,就需要考虑结电容和漏电流的影响,两则的参数越小越好。


TVS管计算和选型(03)
来源: | 作者:yfwdiode | 发布时间: 2021-11-27 | 368 次浏览 | 分享到:

TVS管计算和选型(03)

TVS选型过程

了解了TVS的基本参数,我们就开始进入最重要的TVS选型的过程了。选择TVS之前,我们首先要明白选择的终极目标: 1.电压合适能保护后级电路; 2.引入的TVS的结电容不能影响电路; 3.TVS功率余量充足,满足测试标准,且不能比保险管先挂。选型的过程可以按照以下的步骤进行:

选择TVS最高工作电压Vrmw;

选择TVS钳位电压VC;

选择TVS的功率;

评估漏电流Ir的影响;

评估结电容的影响;   选择TVS最高工作电压Vrmw; 在电路正常工作情况下,TVS 应该是不工作的,即处于截止状态,所以 TVS 的截止电压应大于被保护电路的最高工作电压。这样才能保证 TVS 在电路正常工作下不会影响电路工作。但是 TVS 的工作电压高低也决定了 TVS 钳位电压的高低,在截止电压大于线路正常工作电压的情况下,TVS 工作电压也不能选取的过高,如果太高,钳位电压也会较高,所以在选择 Vrwm 时,要综合考虑被保护电路的工作电压及后级电路的承受能力。要求Vrwm要大于工作电压,否则工作电压大于Vrwm会导致TVS反向漏电流增大,接近导通,或者雪崩击穿,影响正常电路工作。综合考虑, Vrwm可以参考以下的公式: Vrwm≈1.1~1.2*VCC ;--------其中VCC为电路的最高工作电压。

选择选择TVS钳位电压VC; TVS 钳位电压应小于后级被保护电路最大可承受的瞬态安全电压,VC 与 TVS 的雪崩击穿电压及 I PP 都成正比。对于同一功率等级的 TVS,其击穿电压越高 V C 也越高,所选TVS的最大箝位电压Vc不能大于被防护电路可以承受的最大电压。否则,当TVS钳在Vc时会对电路造成损坏。Vc可以参考以下的公式:

<Vmax ;-----其中Vmax为电路能承受的最高电压

选择TVS的功率Pppm(或者Ipp); TVS 产 品的额定瞬态功率应大于电路中可能出现的最大瞬态浪涌功率,理论上,TVS的功率越大越好,能够承受更多的冲击能量和次数,但是功率越高,TVS的封装越大,价钱也越高,所以,TVS的功率满足要求即可。对于不同功率等级的 TVS,相同电压规格的 TVS 其 V C 值是一样的,只是 I PP 不同。故 Pppm 与 Ippm成正比,Ippm 越大,Pppm 也越大。

对于某一电路 ,有对应的测试要求,设实际电路中的最大测试电流为 Iactual ,则 Iactual 可估算为: Iactual=Uactual/Ri;---------其中 Uactual 为测试电压,Ri为测试内阻。

要通过测试,故实际电路中要求 10/1000μs 波形下 TVS 的最小功率 P actual 为:-------其中di/dt为波形转换系数,如实际测试波形为其他波形,如 8/20μs波形,建议di/dt取,如测试波形为 10/1000μs,取,实际选型中,TVS 应留有一定的裕量,TVS 的功率PPMP 选择应遵循Pppm>Pactual。

根据所选的TVS的结电容和漏电流评估影响 如果TVS 用在高速IO端口防护、模拟信号采样、低功耗设备场合,就需要考虑结电容和漏电流的影响,两则的参数越小越好。