双向TVS的优势详解与极性辨认技巧-ASIM阿赛姆
一、双向TVS的三大技术优势
1. 无极性防护
-
全域保护:单器件抑制±30kV浪涌(IEC61000-4-2标准)
-
典型应用:
- AC/DC混合电路(工控电源)
- 差分信号传输(RS485/CAN总线)
- 对称电压系统(±5V ADC参考源)
2. 零安装风险
故障类型 | 单向TVS发生率 | 双向TVS发生率 |
---|---|---|
产线反接损坏 | 12.7% | 0% |
维修误装失效 | 8.3% | 0% |
3. 空间效率提升
-
PCB面积节省:
- 通信接口:54%(2颗单向→1颗双向)
- 电源电路:68%(TVS阵列→单颗器件)
-
二、极性识别四步法
1. 本体标记识别
封装类型 |
单向TVS标识
|
双向TVS标识
|
---|---|---|
SOD-123 | 阴极色环/凹槽 | 无极性标识 |
SMA | "+"符号/K字印刻 | BI字符/对称箭头 |
DFN-2L | Pin1阴极(丝印点) | 引脚对称无极性 |
2. 电气特性检测
-
万用表测试:
- 单向:正向导通电压0.6-0.7V
- 双向:正反向均不导通(∞阻值)
3. 型号解码规则
- 后缀"CA"=双向(例:SMAJ15CA)
- 后缀"A"=单向(例:ESD5V0A)
4. 电路符号区分
- 单向:三角形单向箭头(─?|─)
- 双向:对称双箭头(─|??|─)
三、选型决策矩阵
应用场景 | 优选方案 | 代表型号 |
---|---|---|
交变电压环境 | 必选双向 | SM8T36CA |
高密度PCB布局 | 强制双向 | ESD9B5.0ST5G |
自动化产线装配 | 指定双向 | SMBJ15CA |
10GHz+高速信号 | 可选单向 | ESD212DWY(0.2pF) |
四、工程验证案例
汽车电子CAN总线防护
- 挑战:ISO7637-2 Pulse1(+87V)/Pulse3a(-150V)
- 方案:双向TVS SM8T36CA
-
结果:
- 钳位电压+39V/-41V
- 3年0故障(百万级装车量)
工业24VAC电源保护
-
成本对比:
方案 综合成本 单向TVS×2 $1.48/年 双向TVS×1 $0.52/年
结语
双向TVS核心价值:
- 消除极性风险 - 产线故障归零
- 简化系统设计 - 单器件替代多组件
-
降低生命周期成本 - 节省30%+综合成本
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