你真的會(huì)選TVS二極管嗎

時(shí)間：2021-07-21 00:45:03

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[導(dǎo)讀]你真的會(huì)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(gè)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(xiàng)》
下面列出了選擇合適TVS的幾大步驟：
1、Vrwm大于等于被保護(hù)信號(hào)的正常工作電壓，Vrwm比被保護(hù)信號(hào)的工作電壓越大，漏電流越?。籘VS的Vrwm越低，對(duì)應(yīng)的鉗位電壓Vc越低，對(duì)信號(hào)的保護(hù)作用越好。
2、判斷被保護(hù)信號(hào)是交流還是直流，一般情況下，交流信號(hào)選擇雙向TVS，直流信號(hào)選擇單向TVS。雙向的優(yōu)勢(shì)是靈活，IO和地隨意接；單向的優(yōu)勢(shì)是反向鉗位電壓比雙向的更低。
3、根據(jù)被保護(hù)的信號(hào)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(dá)到或超過 IEC 61000-4-2 Level4標(biāo)準(zhǔn)，IEC 61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)ESD的，對(duì)應(yīng)國標(biāo)GB/T 17626.2，但請(qǐng)注意，這也只是針對(duì)TVS IC，過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，保證TVS不會(huì)損壞，被保護(hù)電路會(huì)不會(huì)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(gè)等級(jí)
TVS一般也會(huì)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(cè)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(hù)信號(hào)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(gè)TVS的鉗位電壓數(shù)據(jù)，有4個(gè)值，選型時(shí)，該看哪一個(gè)呢？

上面兩個(gè)都是14V，因?yàn)門LP 16A 100ns和IEC 61000-4-2 ESD接觸放電 8KV是有對(duì)等關(guān)系的，IEC等級(jí)和TLC的對(duì)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(gè)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(dá)到100%Ipp，20us后達(dá)到50%Ipp，所以看到，反向峰值電流Ipp為4A時(shí)的鉗位電壓是要比1A時(shí)的大的。
IEC 61000-4-5標(biāo)準(zhǔn)8/20us浪涌波形
當(dāng)兩個(gè)TVS都都能過IEC 61000-4-2 8KV ESD時(shí)，在TLP曲線中，看16A電流對(duì)應(yīng)的鉗位電壓，越低的代表這個(gè)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(huì)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(duì)你有幫助，我們下一期見。