1.5SMC瞬态抑制TVS管常备库存,二极管
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江苏捷捷微电子股份有限公司创建于1995年,是一家从事半导体分立器件、电力电子元器件研发、制造和销售的江苏省高新技术企业、江苏省创新型企业、中国半导体协会会员单位、中国电器工业协会电力电子分会会员单位。公司建有“江苏省企业技术中心”、“江苏省工程技术研究中心”。公司具备的技术创新能力、良好的市场信誉和业务网络,是国内电力半导体器件领域中,晶闸管器件及芯片方片化IDM(整合元件制造商,即覆盖了整个芯片产业链,集芯片设计,制造和封装测试一体)的半导体厂商。公司“捷捷”牌产品已销往日本、韩国、西班牙、新加坡、台湾等国家和地区,可靠的质量得到了用户的充分肯定。
TVS器件分类:
按极性可分为:单极性和双极性两种;
按用途可分为:通用型和型;
按封装和内部结构可分为:轴向引线二极管、双列直插TVS阵列、贴片式和大功率模块等。
轴向引线的产品峰值功率可达400W、500W、600W、1500W和5000W。
其中大功率的产品主要用在电源馈线上,低功率产品主要用在高密度安装场合。对于高密度安装的场合,也可以选择双列直插和表面贴装等封装形式。
便携式设备的ESD保护十分重要,而TVS二极管是一种十分有效的保护器件,与其它器件相比有其特的优势,但在应用时应当针对不同的保护对象来选用器件,因为不同的端口可能受到的静电冲击有所不同,不同器件要求的保护程度也有不同。要注意相应的参数鉴别以及各个生产商的不同设计,同时还要进行合理的PCB布局。
在这里介绍下便携式设备的ESD保护中如何应用TVS二极管器件。
便携式设备如笔记本电脑、手机、PDA、MP3播放器等,由于频繁与人体接触极易受到静电放电(ESD)的冲击,如果没有选择合适的保护器件,可能会造成机器性能不稳定,或者损坏。
一般情况下,对此类设备暴露在外面可能与人体接触的端口都要求进行防静电保护,如键盘、电源接口、数据口、I/O口等等。现在比较通用的ESD标准是IEC61000-4-2,应用人体静电模式,测试电压的范围为2kV~15kV(空气放电),峰值电流高为20A/ns,整个脉冲持续时间不超过60ns。在这样的脉冲下所产生的能量总共不超过几百个微焦尔,但却足以损坏敏感元器件。
便携式设备所采用的IC器件大多是高集成度、小体积产品,精密的加工工艺使硅晶氧化层非常薄,因而更易击穿,有的在20V左右就会受到损伤。传统的保护方法已不再普遍适用,有的甚至还会造成对设备性能的干扰。
选用
在选用TVS时,应考虑以下几个主要因素:
(1)若TVS有可能承受来自两个方向的尖峰脉冲电压(浪涌电压)冲击时,应当选用双极性的,否则可选用单极性。
(2)所选用TVS的Vc值应低于被保护元件的高电压。Vc是二极管在截止状态的电压,也就是在ESD冲击状态时通过TVS的电压,它不能大于被保护回路的可承受极限电压,否则器件面临被损坏的危险。
(3)TVS在正常工作状态下不要处于击穿状态,好处于VR以下,应综合考虑VR和VC两方面的要求来选择适当的TVS。
(4)如果知道比较准确的浪涌电流IPP,则可利用VCIpp来确定功率;如果无法确定IPP的大致范围,则选用功率大些的TVS为好。PM是TVS能承受的大峰值脉冲功率耗散值。在给定的大箝位电压下,功耗PM越大,其浪涌电流的承受能力越大;在给定的功耗PM下,箝位电压VC越低,其浪涌电流的承受能力越大。另外,峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。
(5)TVS所能承受的瞬态脉冲是不重复的,器件规定的脉冲重复频率(持续时间与间歇时间之比)为0.01%。如果电路内出现重复性脉冲,应考虑脉冲功率的累积,不然有可能损坏TVS。
(6)对于小电流负载的保护,可有意识地在线路中增加限流电阻,只要限流电阻的阻值适当,一般不会影响线路的正常工作,但限流电阻对干扰所产生的电流却会大大减小。但这样可能选用峰值功率较小的TVS管来对小电流负载线路进行保护。
(7)电容量C是由TVS雪崩结截面决定的,这是在特定的1 MHz频率下测得的。C的大小与TVS的电流承受能力成正比,C太大将使信号衰减。因此,C是数据接口电路选用TVS的重要参数。对于数据/信号频率越高的回路,二极管的电容对电路的干扰越大,形成噪声或衰减信号强度也大,因此,需要根据回路的特性来决定所选器件的电容范围。高频回路一般选择电容应尽量小(如LCTVS、低电容TVS,电容不大于3 pF),而对电容要求不高的回路,电容的容量选择可40pF。
(8)为了满足IEC61000-4-2国际标准,TVS二极管达到可以处理小8 KV(MB,接触)和15 kV(BM,空气)的ESD冲击,有的半导体生产厂商在自己的产品上使用了更高的抗冲击标准。而对于某些有特殊要求的便携设备应用,设计者可以按需要挑选器件。
TVS(Transient Voltage Suppresser瞬态电压抑制器)是普遍使用的一种新型电路保护器件,它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的高能量冲击时,TVS能以的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗,以吸收一个瞬间大电流,从而把它的两端电压钳制在一个预定的数值上,从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。正因为如此,TVS可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压,以及感应雷所产生的过电压。TVS管和稳压管一样,也是反向应用的。其中VR称为大转折电压,是反向击穿之前的临界电压。VB是击穿电压,其对应的反向电流IT一般取值为1 mA。VC是大箝位电压,当TVS管中流过的峰值电流为IPP的大电流时,管子两端电压就不再上升了。因此TVS管能够始终把被保护的器件或设备的端口电压限制在VB~VC的有效区内。与稳压管不同的是,IPP的数值可达数百安培,而箝位响应时间仅为1×10-12s。TVS的大允许脉冲功率为PM=VCIPP,且在给定大钳位电压下,功耗PM越大,其浪涌电流的承受能力越大。稳压管和TVS管的异同