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TVS二極管參數(shù)選型分析,超全面的選型指南-東沃電子

發(fā)表日期:2021-01-28瀏覽:2249

TVS二極管選型的版本有很多,接下來(lái)東沃電子重點(diǎn)講解的是從參數(shù)這個(gè)角度來(lái)分析如何選型TVS二極管?

截止電壓VRWM,漏電流IR
 
截止電壓VRWM:TVS二極管的最高工作電壓,可連續(xù)施加而不引起TVS二極管劣化或損壞的最大直流電壓或交流峰值電壓。在截止電壓下,TVS二極管是不工作的,即不導(dǎo)通的,所以TVS二極管的截止電壓應(yīng)大于被保護(hù)電路的最高工作電壓。這樣才能保證TVS二極管在電路正常工作下不會(huì)影響電路工作。但是TVS 的工作電壓高低也決定了TVS 鉗位電壓的高低,在截止電壓大于線路正常工作電壓的情況下,TVS 工作電壓也不能選取的過(guò)高,如果太高,鉗位電壓也會(huì)較高,所以在選擇VRWM 時(shí),要綜合考慮被保護(hù)電路的工作電壓及后級(jí)電路的承受能力。

漏電流IR:也稱待機(jī)電流。在規(guī)定溫度和最高工作電壓條件下,流過(guò)TVS二極管的最大電流。TVS 的漏電流一般是在截止電壓下測(cè)量,對(duì)于某一型號(hào)TVS,漏電流應(yīng)在規(guī)定值范圍內(nèi)。

截止電壓和漏電流測(cè)試回路如圖1所示,對(duì)TVS兩端施加電壓值為VRWM,從電流表中讀出的電流值即為T(mén)VS 的漏電流IR,其中虛線框表示單向TVS 測(cè)試回路。如東沃電子(DOWOSEMI)供應(yīng)的SMAJ5.0A,當(dāng)加在其兩端的電壓為5V DC時(shí),流過(guò)的電流應(yīng)小于800μA。對(duì)于同功率和同電壓的TVS二極管,在VRWM≤10V 時(shí),雙向TVS二極管漏電流是單向TVS二極管漏電流的2 倍。

TVS.jpg

擊穿電壓VBR

擊穿電壓VBR:指在V-I 特性曲線上,在規(guī)定的脈沖直流電流IT或接近發(fā)生雪崩的電流條件下測(cè)得TVS二極管兩端的電壓。

低壓TVS二極管,由于漏電流較大,所以測(cè)試電流選取的IT也比較大。東沃電子(DOWOSEMI)SMAJ5.0A,測(cè)試電流IT選取10mA。擊穿電壓測(cè)試電路如圖2所示,使用脈沖恒流源對(duì)TVS二極管施加IT大小的電流時(shí),讀出TVS二極管兩端的電壓則為擊穿電壓。電流施加時(shí)間應(yīng)不超過(guò)400ms,以免造成TVS受熱損壞。VBR MIN和VBR MAX是TVS二極管擊穿電壓的一個(gè)偏差,一般TVS 為±5%的偏差。測(cè)量時(shí),擊穿電壓落在VBR MIN和VBR MAX之間,則視為合格品。

TVS二極管.jpg

峰值脈沖電流IPP,鉗位電壓VC

峰值脈沖電流IPP:給定脈沖電流波形的峰值。TVS二極管一般選用10/1000μs 電流波形(圖3)。

鉗位電壓VC:施加規(guī)定波形的峰值脈沖電流時(shí),TVS二極管兩端測(cè)得的峰值電壓。

峰值脈沖電流和鉗位電壓是衡量TVS二極管在電路保護(hù)中抵抗浪涌脈沖電流及限制電壓能力的參數(shù),這兩個(gè)參數(shù)是相互聯(lián)系的。對(duì)于TVS二極管在防雷保護(hù)電路中的鉗位特性,可以參考鉗位電壓這個(gè)參數(shù)。對(duì)于相同型號(hào)TVS二極管,在相同峰值脈沖電流下,鉗位電壓越小,說(shuō)明TVS二極管的鉗位特性越好。TVS二極管的耐脈沖電流沖擊能力可以參考峰值脈沖電流,同型號(hào)的TVS二極管,峰值脈沖電流越大,耐脈沖電流沖擊能力越強(qiáng)。

TVS管.jpg

TVS二極管功率選型

TVS二極管產(chǎn)品的額定瞬態(tài)功率應(yīng)大于電路中可能出現(xiàn)的最大瞬態(tài)浪涌功率,具體可參照如下計(jì)算方法。TVS二極管的額定功率記為PPPM, 則PPPM 的功率可估算為:

TVS管功率算式.png

其中,VC 為T(mén)VS二極管的鉗位電壓,IPP 為T(mén)VS二極管在10/1000μs 波形的峰值脈沖電流。
對(duì)于不同功率等級(jí)的TVS二極管,相同電壓規(guī)格的TVS二極管,其VC 值是一樣的,只是IPP 不同。故PPPM 與IPPM 成正比,IPPM 越大,PPPM 也越大。

TVS二極管選型.jpg

 

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