TVS二极管选择有很多版本。
本文着重从参数的角度分析如何选择TVS二极管。
截止电压VRWM,泄漏电流IR截止电压VRWM:TVS二极管的最高工作电压,可以连续施加而不会引起TVS二极管退化或损坏的最大DC电压或AC峰值电压。
在截止电压下,TVS二极管不工作,即不导通,因此TVS二极管的截止电压应大于受保护电路的最高工作电压。
这样,可以确保TVS二极管在电路的正常操作下不会影响电路的操作。
但是,TVS的工作电压也决定了TVS的钳位电压。
当截止电压大于线路的正常工作电压时,不能将TVS工作电压选择得过高。
如果过高,则钳位电压会更高。
因此,在选择VRWM时,有必要综合考虑被保护电路的工作电压和后续电路的承受能力。
漏电流IR:也称为待机电流。
在规定温度和最大工作电压条件下,流经TVS二极管的最大电流。
TVS的泄漏电流通常在截止电压下测量。
对于某些类型的TVS,泄漏电流应在指定值范围内。
截止电压和泄漏电流测试电路如图1所示。
施加在TVS两端的电压值为VRWM。
从电流表读取的电流值为TVS的泄漏电流IR。
虚线框表示单向TVS测试电路。
例如,由DOWOSEMI提供的SMAJ5.0A,当两端施加的电压为5VDC时,流过的电流应小于800μA。
对于相同功率和电压的TVS二极管,当VRWM≤10V时,双向TVS二极管的泄漏电流是单向TVS二极管的泄漏电流的两倍。
击穿电压VBR击穿电压VBR:指在指定的脉冲直流电流IT或接近雪崩的电流条件下,在V-I特性曲线上测得的TVS二极管两端的电压。
低压TVS二极管的漏电流很大,因此测试电流选择的IT也相对较大。
东和电子(DOWOSEMI)SMAJ5.0A,测试电流IT选择10mA。
击穿电压测试电路如图2所示。
当使用脉冲恒流源向ITS二极管施加IT大小的电流时,在读取TVS二极管两端的电压时将读取击穿电压。
当前的应用时间不应超过400ms,以免损坏TVS。
VBRMIN和VBRMAX是TVS二极管的击穿电压的偏差。
通常,TVS的偏差为±5%。
测量时,如果击穿电压落在VBRMIN和VBRMAX之间,则视为合格产品。
峰值脉冲电流IPP,钳位电压VC峰值脉冲电流IPP:给定脉冲电流波形的峰值。
TVS二极管通常使用10 /1000μs的电流波形(图3)。
钳位电压VC:施加指定波形的峰值脉冲电流时,在TVS二极管两端测得的峰值电压。
峰值脉冲电流和钳位电压是测量TVS二极管抵抗浪涌脉冲电流和限制电路保护电压的能力的参数。
这两个参数彼此相关。
有关防雷电路中TVS二极管的钳位特性,请参考钳位电压参数。
对于相同类型的TVS二极管,在相同的峰值脉冲电流下,钳位电压越小,TVS二极管的钳位特性越好。
TVS二极管的脉冲电流冲击电阻可以称为峰值脉冲电流。
对于相同型号的TVS二极管,峰值脉冲电流越大,脉冲电流抗冲击性越强。
TVS二极管功率选择TVS二极管产品的额定瞬态功率应大于电路中可能出现的最大瞬态浪涌功率。
有关详细信息,请参阅以下计算方法。
TVS二极管的额定功率记录为PPPM,并且PPPM的功率可以估算为:其中,VC是TVS二极管的钳位电压,IPP是10秒钟中TVS二极管的峰值脉冲电流。
/1000μs波形对于不同功率水平的TVS二极管和相同电压规格的TVS二极管,VC值相同,但IPP不同。
因此,PPPM与IPPM成正比。
IPPM越大,PPPM越大。
q