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瞬变抑制二极管的主要参数有哪些?

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来源:发布日期 2020-08-14 15:03:31浏览:-
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处理暂态脉冲对器件损害的最好办法是将暂态电流从敏感器件引开,瞬变抑制二极管线上路板上与被保护线路并联,当暂态电压超过电路正常工作电压后,瞬变抑制二极管便发生雪崩,提供给暂态电流一个超低电阻通路,其结果是暂态电流通过二极体被引开,避开被保护器件,并且在电压恢复正常值之前使被保护回路一直保持截止电压。当暂态脉冲结束以后,瞬变抑制二极管自动恢复高阻状态,整个回路进入正常电压。许多器件在承受多次冲击后,其参数及性能会发生退化,而只要工作在限定范围内,二极体将不会发生损坏或退化。  

从以上过程可以看出,阿赛姆电子建议在选择瞬变抑制二极管时,必须注意以下几个参数的选择: 

TVS二极管产品列表

1.最小击穿电压VBR和击穿电流IR

VBRTVS最小的击穿电压,在25℃时,低于这个电压TVS是不会发生雪崩的。当TVS流过规定的1mA电流(IR)时,加于TVS两极的电压为其最小击穿电压VBR。按TVSVBR与标准值的离散程度,可把VBR分为5%10%两种。对于5%VBR来说,VWM=0.85VBR;对于10%VBR来说,VWM=0.81VBR。为了满足IEC61000-4-2国际标准,瞬变抑制二极管必须达到可以处理最小8kV(接触)15kV(空气)ESD冲击,有的半导体生产厂商在自己的产品上使用了更高的抗冲击标准。对于某些有特殊要求的便携设备应用,设计者可以按需要挑选器件。  

2.最大反向漏电流ID和额定反向关断电压VWM

VWM这是二极体在正常状态时可承受的电压,此电压应大于或等于被保护电路的正常工作电压,否则二极体会不断截止回路电压;但它又需要尽量与被保护回路的正常工作电压接近,这样才不会在TVS工作以前使整个回路面对过压威胁。当这个额定反向关断电压VWM加于TVS的两极间时它处于反向关断状态,流过它的电流应小于或等于其最大反向漏电流ID。  

3.最大钳位电压VC和最大峰值脉冲电流IPP

当持续时间为20mS的脉冲峰值电流IPP流过TVS时,在其两端出现的最大峰值电压为VCVCIPP反映了TVS的浪涌抑制能力。VCVBR之比称为钳位因数,一般在1.2~1.4之间。VC是二极体在截止状态提供的电压,也就是在ESD冲击状态时通过TVS的电压,它不能大于被保护回路的可承受极限电压,否则器件面临被损伤的危险。  

4.Pppm额定脉冲功率,这是基于最大截止电压和此时的峰值脉冲电流

对于手持设备,一般来说500WTVS就足够了。最大峰值脉冲功耗PMTVS能承受的最大峰值脉冲功耗值。在给定的最大钳位电压下,功耗PM越大,其浪涌电流的承受能力越大。在给定的功耗PM下,钳位电压VC越低,其浪涌电流的承受能力越大。另外,峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。而且,TVS所能承受的瞬态脉冲是不重复的,器件规定的脉冲重复频率(持续时间与间歇时间之比)0.01%。如果电路内出现重复性脉冲,应考虑脉冲功率的累积,有可能损坏TVS。  

5.电容量C

电容量C是由TVS雪崩结截面决定的,是在特定的1MHz频率下测得的。C的大小与TVS的电流承受能力成正比,C太大将使信号衰减。因此,C是数据介面电路选用TVS的重要参数。电容对于数据/信号频率越高的回路,二极体的电容对电路的干扰越大,形成杂讯或衰减信号强度,因此需要根据回路的特性来决定所选器件的电容范围。高频回路一般选择电容应尽量小(LCTVS、低电容TVS,电容不大于3pF),而对电容要求不高的回路电容选择可高于40pF。  

注:TVS的选型最大钳位电压VC要小于电路允许的最大安全电压。截止电压VRWM大于电路的最大工作电压,一般可以选择VRWM等于或者略大于电路的最大工作电压。  

额定的最大脉冲功率(TVS参数中给出)PM要大于最大瞬态浪涌功率。

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