在電子行業,靜電放電(ESD)對產品的危害非常大。尤其是在干燥的冬天,有時候你的電路突然不能正常工作,然后你突然發現某個部件不知怎么的壞了。除了不要隨意觸摸電路板和電子元器件等常規注意事項外,在設計電路時還應在電路入口處加裝TVS二極管。
TVS用于端口保護,防止端口的瞬時電壓沖擊損壞后級電路。有單向和雙向。單向TVS一般用于DC供電電路,雙向TVS用于交流供電電路。
一、工作原理
如上圖,單向TVS在DC電路中是反向并聯的。電路正常工作時,TVS處于關斷狀態(高阻態),不影響電路的正常工作。當電路中出現異常過電壓并達到TVS的擊穿電壓(雪崩)時,TVS迅速由高阻態變為低阻態,將異常過電壓引起的瞬時過電流釋放到地,將異常過電壓箝位在較低水平,從而保護后續電路不受異常過電壓損壞。當異常過壓消失時,TVS電阻返回高阻態。
二、主要參數
?、賄rwm截止電壓
在Vrwm下,認為TVS不工作,即不導電。要求Vrwm大于工作電壓,否則大于Vrwm的工作電壓會導致TVS反向漏電流增大,接近導通,或者雪崩擊穿,影響電路正常工作。截止電壓通常為工作電壓的1.1~1.2倍。
?、贗R泄漏電流
漏電流,也稱為待機電流。對于相同功率和電壓的TVS,當VRWM≤10V時,雙向TVS的漏電流是單向TVS的兩倍。漏電流主要帶來功耗,或者在模擬信號中,會影響AD信號的采樣值,所以TVS的漏電流越小越好。
?、踁BR擊穿電壓
擊穿電壓是指在規定的脈沖DC電流IT或接近雪崩的電流條件下,在V-I特性曲線上測得的TVS兩端的電壓。
?、躀PP峰值脈沖電流,VC箝位電壓。
IPP和VC是衡量TVS在電路保護中抗浪涌脈沖電流和限壓能力的參數。對于同一型號的電視,相同IPP下的VC越小,電視的箝位特性越好。
TVS的箝位電壓應小于后期被保護電路所能承受的瞬態安全電壓,VC與TVS的雪崩擊穿電壓和IPP成正比。TVS的箝位電壓Vc不能大于被保護電路所能承受的電壓Vmax,否則會損壞電路。
?、萁Y電容ci
結電容是TVS中的寄生電容,在高速IO口保護中需要注意。結電容過大可能會影響信號質量。所以漏電流越小越好。
第三,比較ESD靜電管
?、俟δ懿煌?,應用電路不同。
ESD的正負端連接到電源引腳的公共端和被保護引腳,以釋放靜電;TVS主要用于電源輸入端,防止浪涌,瞬間吸收浪涌電流,保護后期電路。
?、诩纳娙莶煌?。
ESD二極管的電容較低,一般在1-3.5 pf之間;然而,TVS二極管的電容相對較高。
?、郾Wo對象不同
ESD保護二極管,主要用于板級保護;TVS二極管用于初級和次級保護。