TVS二极管性能优化指南
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TVS二极管选型指南TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管是一种具有低开通电流和高响应速度的电子器件,常用于保护电路免受过电压的损害。
TVS二极管能够在过电压事件发生时迅速导通,将过电压引流到地,保护后续器件不受损坏。
在进行TVS二极管选型时,需要考虑以下几个关键因素:1.工作电压(VWM):TVS二极管被设计用来在特定电压范围内工作,过电压事件发生时能够稳定运行。
因此,选择与系统工作电压匹配的TVS二极管是至关重要的。
通常,工作电压应大于或等于系统最大工作电压。
2.峰值脉冲功率(PPPM):峰值脉冲功率是TVS二极管可以吸收的过电压脉冲能量的能力。
选型时应根据系统的过电压脉冲峰值功率来选择合适的TVS二极管。
理想情况下,所选TVS二极管的PPPM值应大于系统的最大过电压脉冲功率。
3.响应时间:响应时间是TVS二极管从正常工作状态到完全导通所需的时间。
响应时间越短,TVS二极管对过电压的保护效果就越好。
因此,在选型时应优先选择具有较短响应时间的TVS二极管。
4.反向击穿电压(VBR):反向击穿电压是TVS二极管启动导通的电压值。
选型时应确保所选TVS二极管的反向击穿电压大于系统中出现的任何过电压事件的最高电压。
5.极耐压(VRM):极耐压是TVS二极管能够承受的最大电压。
应根据系统所需的最大工作电压来选择TVS二极管的极耐压。
此外6.电流容许度:电流容许度是TVS二极管所能容许通过的最大电流。
在选型过程中,需要确保所选TVS二极管的电流容许度足够满足系统需求,以确保TVS二极管在过电压事件发生时能够正常工作。
7.尺寸和封装:在选择TVS二极管时,还需要考虑其尺寸和封装形式是否适应系统的安装和布局要求。
8.存储和操作温度范围:在选型过程中,应确保所选TVS二极管的存储和操作温度范围符合系统的环境要求。
总之,TVS二极管的选型需要根据系统的电压、功率需求以及工作环境要求等多个方面进行综合考虑。
TVS管主要特性参数优点和缺点选型依据及注意事项TVS管,即可控双向可关断二极管(Transient Voltage Suppressor),是一种用于电路保护的电子元件。
它主要用于限制过电压和抑制电磁干扰。
下面将分别介绍TVS管的主要特性参数、优点和缺点,选型依据及注意事项。
一、主要特性参数:1.额定工作电压(VR):指TVS管正常工作时的最大电压。
超过这个电压,TVS管可能被损坏。
2.浪涌电流(IPP):指TVS管能够承受的瞬时大电流。
当电路中发生瞬态过电压时,TVS管通过分流浪涌电流来保护其他电子元件不受损坏。
3.反向电击电容(CJ):指TVS管在反向击穿时能够存储的电荷量。
4.反向漏电流(IR):指TVS管在线性工作区时的漏电流。
漏电流越小,表示TVS管的保护性能越好。
5.反向击穿电压(VBR):指TVS管在反向击穿状态下的电压。
击穿电压越低,表示TVS管能够更快地对过电压进行响应。
二、优点和缺点:1.优点:(1)可快速响应:TVS管具有响应速度快的特点,能够在几纳秒内响应过电压,保护其他电子元件免受损坏。
(2)可承受大电流:TVS管能够承受大电流,分流浪涌电流,有效保护其他电子元件。
(3)可重复使用:TVS管在过电压事件后能够自动恢复正常工作状态,具有重复使用的特点。
2.缺点:(1)功耗较大:TVS管在正常工作时会消耗一定的功率,可能导致能耗增加。
(2)功耗温升:TVS管的功耗会导致其温度升高,需要注意散热问题,以免影响其工作性能。
三、选型依据:1.工作电压需求:根据电路的工作电压,选择合适的TVS管额定工作电压。
工作电压需有一定的余量,以应对潜在的过电压情况。
2.浪涌电流需求:根据电路中可能出现的浪涌电流,选择具有相应浪涌电流能力的TVS管。
浪涌电流需有一定的余量,以确保TVS管能有效分流浪涌电流。
3.响应速度需求:根据电路需求,选择具有较快响应速度的TVS管。
通常是选择响应时间最短的型号。
TVS管的应用原理参数及选型TVS(Transient Voltage Suppressor)是一种主要用于电子设备中保护电路的二极管,它能够提供有效的瞬态过电压保护,防止电路受到过电压的损害。
TVS管的应用原理、参数及选型如下:一、应用原理:TVS管的工作原理基于Zener电压稳压器的原理。
当TVS管处于正常工作状态时,它会维持一个较低的反向电压,发生瞬态过电压时,TVS管会迅速引导大量的电流,将过电压降低到一个安全范围的电压。
同时,TVS管具有非线性I-V特性,其电阻随电压的变化而变化,能够有效消耗过电压产生的能量。
二、参数:1.最大电压(Vc):TVS管能够承受的最大峰值电压。
选用时应确保过电压不会达到此值。
2.工作电压(Vr):TVS管的额定电压。
当达到此电压时,TVS管开始起作用。
3.额定功率(Pd):TVS管能够持续耗散的功率。
过大的功率会使TVS管过热,降低其寿命。
4. 顶端耐受电流(Itsm):TVS管能够瞬时承受的峰值电流。
当过电压发生时,TVS管必须能够承受此电流。
5.电容(Cj):TVS管的电容特性。
电容越小,TVS管对高频干扰的反应越快。
三、选型:1.根据电路的工作电压确定TVS管的额定电压(Vr)。
额定电压应略大于电路工作电压。
2.根据可能发生的过电压确定TVS管的最大电压(Vc)。
最大电压应大于最大预期过电压。
3.根据电路的功率确定TVS管的额定功率(Pd)。
额定功率应满足电路的需求。
4. 根据过电压产生的峰值电流确定TVS管的顶端耐受电流(Itsm)。
Itsm应大于或等于过电压产生的峰值电流。
5.根据电路的抗干扰能力确定TVS管的电容(Cj)。
电容越小,对干扰的反应越快。
值得注意的是,TVS管的参数选型应根据实际应用情况综合考虑。
不同应用场景下,TVS管的参数需求会有所不同,例如工频电源线路、数据线路、汽车电子等,都会有各自的特殊要求。
总之,TVS管作为一种重要的瞬态过电压保护器件,在电子设备中扮演着关键的角色。
TVS管的应用原理参数及选型TVS管(Transient Voltage Suppressor)是一种用来保护电子设备免受过电压损害的器件,它能够在超过其额定电压时提供一个较低的电阻来吸收过流。
本文将介绍TVS管的应用原理、参数以及选型。
TVS管的主要原理是利用二极管的正向偏置与反向偏置特性,当电压超过其额定电压时,它会变为一个非常低的电阻,限制过电压,从而保护所连接的电路。
TVS管能够在微秒的时间内响应并吸收过电压,避免它传递到保护电路和设备中。
当过电压消失后,TVS管会自动回到高阻态。
1. 额定电压(Rated Voltage):这是TVS管所能承受的最高电压,通常以伏特(V)为单位。
在选型时,需要根据电路或设备所能承受的最高电压选择合适的额定电压。
2. 额定功率(Rated Power):这是TVS管所能吸收的最大功率,通常以瓦特(W)为单位。
在选型时,需要根据电路或设备所产生的最高功率来选择合适的额定功率。
3. 额定电流(Rated Current):这是TVS管所能承受的最大电流,通常以安培(A)为单位。
在选型时,需要根据电路或设备所产生的最高电流来选择合适的额定电流。
4. 推荐功率(Peak Power Dissipation):这是TVS管能够吸收的瞬态功率峰值,通常以瓦特(W)为单位。
在选型时,需要根据电路或设备所产生的瞬态功率来选择合适的推荐功率。
5. 反向漏电流(Reverse Leakage Current):这是TVS管在额定电压下的反向电流流过值。
在选型时,需要根据电路或设备所能容许的反向电流来选择合适的反向漏电流。
在选择TVS管时,需要考虑以下因素:1.额定电压:根据电路或设备所能承受的最高电压来选择合适的额定电压。
2.额定功率:根据电路或设备所产生的最高功率来选择合适的额定功率。
3.额定电流:根据电路或设备所产生的最高电流来选择合适的额定电流。
4.推荐功率:根据电路或设备所产生的瞬态功率来选择合适的推荐功率。
TVS瞬态抑制二极管参数1. 介绍瞬态抑制二极管(Transient Voltage Suppressor Diode,简称TVS二极管)是一种用于保护电子电路免受瞬态电压干扰的器件。
它可以有效地抑制过电压和过电流,保护电路中的其他元件不受损坏。
本文将重点介绍TVS瞬态抑制二极管的参数,包括其电气参数、封装参数和可靠性参数。
2. 电气参数2.1 额定电压(Vr)额定电压是指TVS二极管能够正常工作的最大电压。
当电压超过额定电压时,TVS二极管将开始导通,以保护电路免受过电压的影响。
2.2 尖峰脉冲功率(Ppp)尖峰脉冲功率是指TVS二极管能够吸收的瞬态脉冲能量。
它表示了TVS二极管在瞬态电压出现时能够承受的最大功率。
通常情况下,尖峰脉冲功率越大,TVS二极管的抑制能力越强。
2.3 最大反向峰值电流(Ipp)最大反向峰值电流是指TVS二极管能够承受的最大反向电流。
当电路中的电压超过额定电压时,TVS二极管将导通,使电流通过,以保护电路。
最大反向峰值电流越大,TVS二极管的抑制能力越强。
2.4 动态电阻(Rd)动态电阻是指TVS二极管在导通状态下的电阻。
动态电阻越小,TVS二极管的抑制能力越强。
因此,低动态电阻是衡量TVS二极管性能好坏的重要指标之一。
3. 封装参数3.1 封装类型TVS瞬态抑制二极管有多种封装类型可供选择,常见的封装类型有DO-214、SMA、SMB等。
不同的封装类型适用于不同的应用场景。
选择合适的封装类型可以提高电路的可靠性和稳定性。
3.2 封装尺寸封装尺寸是指TVS二极管的外部尺寸。
在进行电路设计时,需要考虑TVS二极管的封装尺寸是否符合电路板的布局要求,以确保TVS二极管能够正确安装在电路板上。
3.3 焊接温度焊接温度是指TVS二极管在焊接过程中所能承受的最高温度。
在进行电路组装时,需要控制焊接温度,避免超过TVS二极管的最大焊接温度,以免影响其性能和可靠性。
4. 可靠性参数4.1 工作温度范围工作温度范围是指TVS二极管能够正常工作的温度范围。
TVS管参数介绍及选型TVS(Transient Voltage Suppressor)是一种能够有效保护电子设备免受过电压冲击损坏的电子元件。
在电路中,当电压超过设定的阈值时,TVS管会短暂地导通,并通过将过电压导向地来保护其他电子元件。
本文将介绍TVS管的参数,并为你提供选型的一些指导。
1.电压阈值(Vc):TVS管的电压阈值是指在该电压以下,TVS管被认为是一个高阻抗元件,几乎不导电。
当电压超过该阈值时,TVS管会瞬间导通并引导电流,将过电压导向地。
电压阈值的选择应根据需要保护的设备的最大工作电压来确定。
2. 瞬态功率能力(Pppm):瞬态功率能力是指TVS管在瞬态过电压状态下能够承受的最大功率。
选择合适的瞬态功率能力非常重要,以确保TVS管能够正常工作和保护设备。
一般来说,瞬态功率能力应大于被保护设备的额定功率。
3. 峰值准直电流(Itsm):峰值准直电流是指TVS管在短时间内能够承受的最大电流,通常以非重复脉冲的形式给出。
选择合适的峰值准直电流也非常重要,以确保TVS管能够正常工作而不被过大的电流烧毁。
4.容量(C):容量是指TVS管的储能能力,也称作TVS管的质量因数。
容量越大,TVS管储能能力越强,能够更有效地吸收和消除过电压。
在选择TVS管时,可以根据设备的敏感程度和所需保护的范围来选择适当的容量。
5.正向开启电压(Vf):正向开启电压是指TVS管在正向电压下开始导通的电压。
一般来说,正向开启电压应尽量小,以减少电路的功耗。
6.电流泄漏(Ir):电流泄漏是指在正常工作状态下,TVS管从其正向开启电压下的电流。
电流泄漏越小,TVS管的功耗越低。
在选型TVS管时,首先你需要确定你的应用中所需保护的设备的最大工作电压和额定功率。
然后,选择一个具有与设备需求相匹配的瞬态功率能力和峰值准直电流的TVS管。
选择一个容量足够大的TVS管可以更好地保护设备免受过电压的损害。
此外,还需要注意选择一个正向开启电压和电流泄漏较小的TVS管,以减少功耗和能量损耗。
TVS二极管选型指南一、选用指南1、首先确定被保护电路的最大直流或连续工作电压,电路的额定标准电压和“高端”容限。
2、TVS的额定反向关断电压V应大于或等于被保护电路的最大工作电压,WM太低,器件有可能进入雪崩状态或因反向漏电流太大影响电路的正若选用的VWM常工作。
应小于被保护电路的损坏电压。
3、TVS的最大箝位电压VC4、TVS的最大峰值脉冲功率PW必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。
5、在确定了TVS的最大箝位电压后,其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。
6、对于数据接口电路的保护,必须注意选取尽可能小的电容值C的TVS器件。
7、带A的TVS二极管比不带A的TVS二极管的离散性要好,在TVS二极管A前面加C的型号表示双向TVS二极管。
8、直流保护一般选用单向TVS二极管,交流保护一般选用双向TVS二极管,多路保护选用TVS阵列器件,大功率保护选用TVS专用保护模块。
特殊情况,如:RS-485和RS-232保护可选用双向TVS二极管或TVS阵列。
9、TVS二极管可以在-55℃到+150℃之间工作,如果需要TVS在一个变化的温度下工作,由于其反向漏电流ID是随温度的增加而增大;功耗随TVS结温度增加而下降,故在选用TVS时应考虑温度变化对其特性的影响。
10、TVS二极管可以串/并应用,串行连接分电压,并行连接分电流。
但考虑到TVS的离散性,使用时应尽可能的减少串/并数量。
二、注解—是TVS最大连续工作的直流或脉冲电压,当这个反向电压加于TVS 1、VWM两极时,它处于反向关断状态,流过它的电流小于或等于其最大反向漏电流I。
D2、V—是TVS最小的雪崩电压。
25℃时,在这个电压之前,保护TVS是BR不导通的。
当TVS 流过规定的1mA电流I时,加于TVS两极间的电压为其最R小击穿电压VBR。
3、IT—--测试电流。
4、ID—--反向漏电流。
5、VC —当持续时间为20us的脉冲峰值电流IPP流过TVS时,其两极间出现的最大峰值电压为VC。
防雷电路中的TVS⼆极管设计要点TVS(Transient Voltage Suppression)是⼀种限压保护器件,作⽤与压敏电阻很类似。
也是利
⽤器件的⾮线性特性将过电压钳位到⼀个较低的电压值实现对后级电路的保护。
TVS管的主要参数有:反向击穿电压、最⼤钳位电压、瞬间功率、结电容、响应时间等。
TVS管的⾮线性特性⽐压敏电阻好,当通过TVS管的过电流增⼤时,TVS管的钳位电压上升速度⽐压敏电阻慢,因此可以获得⽐压敏电阻更理想的残压输出。
在很多需要精细保护的电⼦电路中,应⽤TVS管是⽐较好的选择。
TVS管的通流容量在限压型浪涌保护器中是最⼩的,⼀般⽤于最末级的精细保护,因其通流量⼩,⼀般不⽤于交流电源线路的保护,直流电源的防雷电路使⽤TVS管时,⼀般还需要与压敏电阻等通流容量⼤的器件配合使⽤。
TVS管便于集成,很适合在单板上使⽤。
TVS具有的另⼀个优点是可灵活选⽤单向或双向保护器件,在单极性的信号电路和直流电源电路中,选⽤单向TVS管,可以获得⽐较低的残压。
TVS的反向击穿电压、通流容量是电路设计时应重点考虑的。
在直流回路中,应当有:
min(UBR)≥(1.3~1.6)Umax,式中UBR为直流TVS的反向击穿电压,Umax是直流回路中的电压峰值。
TVS管主要可⽤于直流电源、信号线路、天馈线路的防雷保护。
TVS管的失效模式主要是短路。
但当通过的过电流太⼤时,也可能造成TVS管被炸裂⽽开路。
TVS管的使⽤寿命相对较长。
TVS参数、选型、使用注意事项一、TVS保护的原理其原理像稳压二极管,都是利用反向击穿稳定电压,但TVS管的响应速度要快于稳压管。
当TVS管的受到反向瞬态高能量冲击时,它能以极高的速度(亚纳秒级)将两级间的阻抗变为低阻抗,从而具有很好的浪涌功率吸收能力,同时也能使两级之间的电压钳位在一个预定值,有效的保护电路后端元器件。
TVS与被保护电路并联二、TVS参数的解读如下是一个5V TVS管的SPEC参数,光看SPEC参数我们可能比较难理解。
TVS电气参数结合如下的TVS工作特性曲线,我们来了解这些参数。
TVS工作特性曲线Vrwm:指的是最大反向工作电压,也指关断电压。
在最大的反向电流IR下,测试出的电压, 一般Vrwm是(0.8~0.9)*Vbr。
关断电压需要大于等于电路正常工作电压,但是不能大太多,和Vbr也有关系,大太多,可能导致TVS不起作用。
需要做到电路正常工作时,TVS不触发,在浪涌来时TVS才工作。
举个例子,TVS用来保护VOUT后端负载,VOUT的电压为3V,那么Vrwm的电压就需要大于或者等于3V,如果Vrwm是2V,那么电路正常工作状态下,TVS就可能已经触发工作,导致耗流增大或者电路故障。
如果Vrwm是20V,那么Vbr可能就是25V,那么TVS从3V到25V雪崩效应中间有很大一片空白,所以说Vrwm稍等于电路正常工作电压,但是也不能大太多。
另外说一句,TVS的关断电压是越低越难做(制作工艺)。
Ir@Vrwm:最大反向漏电流。
Vbr@It:指的是通过规定的测试电流It时的电压,这是表示TVS管导通的标志电压,即从此点开始TVS进入雪崩击穿。
Max Ipp:最大反向峰值脉冲电流。
Vc@Max Ipp:指在特定的Ipp电流时,浪涌经过TVS钳位住的电压。
最大的钳位电压Vc要小于大于电路中最大的工作电压。
举个例子,TVS用来保护VOUT及后端负载,VOUT的后端负载有芯片A和芯片B,芯片A的最大工作电压是3V,芯片B的最大工作电压是4V,那么我们选择TVS的Vc就要小于3V,如果Vc是3.5V,这个芯片A有可能会损坏。
TVS二极管选型指南TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管是一种用于保护电路免受过电压冲击的电子元件。
它可以有效地抑制瞬态过电压的干扰,保护电路元件不受损坏。
在电子设备和电路设计中,正确选择合适的TVS二极管非常重要。
下面是一个TVS二极管选型指南,帮助您正确选择合适的TVS二极管。
1.理解过电压特性过电压是指电路中的电压超过正常工作范围的瞬间高峰值。
了解电路中存在的潜在过电压情况对于正确选择TVS二极管至关重要。
例如,当电源断开、电机刹车时,过电压可能会在电磁感应中产生。
在设计中,可以通过分析电路的电源、负载、开关和其他相关元素来确定可能出现的过电压情况。
2.了解TVS二极管参数选型过程中需要考虑以下TVS二极管的参数:-TVS额定电压(也称为反向峰值耐受电压):它是指TVS二极管可以承受的最大电压,超过此电压会破坏二极管。
-TVS峰值功率:它是指TVS二极管可以承受的最大瞬态功率,通常用于评估过电压冲击的能量吸收能力。
-快速响应时间:TVS二极管的响应时间越快,它对过电压的抑制效果越好。
-温度系数:考虑到工作环境中的温度变化,选择具有较低温度系数的TVS二极管可以确保其性能稳定性。
3.了解不同类型的TVS二极管有两种常见的TVS二极管:硅TVS二极管和氧化锌TVS二极管。
-硅TVS二极管:它具有较高的耐压能力和较低的动态电阻,适合于大功率应用。
硅TVS二极管在响应时间方面相对较慢,适用于高压应用。
-氧化锌TVS二极管:它具有快速响应时间和较低的反向漏电流。
氧化锌TVS二极管适用于低功率应用,对于需要快速响应的过电压冲击保护较为理想。
4.具体应用考虑进一步选择TVS二极管时,需要考虑特定的应用场景。
-电源输入线保护:如电源冲击保护。
-数据线保护:如USB、HDMI、以太网等接口保护。
-电源稳压器保护:如稳压器的输入和输出端口。
-集成电路保护:如器件的输入和输出端口。
TVS二极管性能优化指南
引言
瞬态电压抑制器(tvs) 二极管是一种保护敏感电子器件免受esd 和emi 浪涌脉冲的有效低成本选择。
本文将提供tvs 二极管浪涌最大抑制的pcb 布局指南。
同时将举例说明在不同电路配置中如何取舍tvs 二极管。
pcb 布局指南
位置
t vs 器件应在进出pcb 的所有位于i/o 连接器上的数据和电源线上使用。
使tvs 器件尽量接近噪声源,确保浪涌电压可以在脉冲耦合到邻近pcb 导线之前被钳位。
另外,pcb 应使用较短的tvs 导线,减少浪涌能量的消耗。
将敏感导线放在中心可避免处理过程中发生esd。
图1 提供了pcb 布局建议的实例。
接地选择若可以,保护电路应将浪涌电压分流到参考或机壳接地,如图2。
将浪涌电压直接分流到集成电路的信号地会引起接地反弹。
用相对短
和宽的接地导线减小阻抗可以改善单个接地pcb 上tvs 二极管的钳位性能。
寄生电感
p cb 布局和集成电路封装寄生电感会引起tvs 钳位电压发生明显的超调。
用短导线和多层分立地和电源板可以减小pcb 的电感。
选择小型的表面贴装可以减少封装的电感。
环路区域
减小高速数据和接地线形成的环路区域可降低辐射和射频的影响。
特别是导线较长时,缓解环路问题的一种有效方法是在pcb 设计中包含一块接地板,增大tvs 器件,为集成电路之间的分离距离提供隔离。
但它会增大环路区域,。