1概覽
鉗位電壓從保護的初衷來看是最重要的參數(shù),因為這決定了它能否將沖擊抑制在后端負載可以承受的范圍,否則就失去了它的作用。在電路的集成化越來越高的今天,對低鉗位電壓TVS的訴求也越來越高,所以也出現(xiàn)了很多新的技術,比如SNABACK技術。但是有了這些低鉗位的器件還遠遠不夠。作為瞬態(tài)抑制器,決定了TVS的抑制對象都有著很快的上升沿(高頻),這就不得不考慮寄生參數(shù),比如上升時間為1ns的靜電。所以需要得到真正低的鉗位電壓,一定要配合好的PCB設計。
2亦真實的鉗位電壓
所謂真實,是指任何一個TVS我們都可以通過工具的測試和計算得到一個真實的值,這個值可以作為產(chǎn)品規(guī)格書上標明的參考參數(shù)(如下圖TVS特性曲線中VCL) ,這確實只能作為參考,并不能代表你的產(chǎn)品就可以得到它的絕對保護,具體原因后面會說到。不過這個值也是非常重要的,具體的我們可以用它來界定產(chǎn)品類型、認識產(chǎn)品性能、TVS本身的設計研究以及應用選型。

3亦虛假的鉗位電壓
所謂虛假主要有兩點原因,第一個是基于對這個參數(shù)本身的認識。(如上圖),我們看到VCL這個參數(shù)其實只是整個特性曲線中取得的某一個電流值對應的電壓值。也就是只要通過TVS的電流值不超過峰值脈沖電流值Ipp,從IBR到Ipp這個區(qū)間,不同的電流值會對應不同的電壓值(Rd×I=VCL,Rd一定,I變化,VCL就會變化)。一般規(guī)格書會標明1A條件下的VCL,有的會標明IPP下的VCL,也有2A或者3A等。在實際應用中,通過TVS的電流一定是不同的,這就決定了最終所得到的鉗位電壓會和規(guī)格書不一致。而且Ipp也會根據(jù)不同的測試波形而變化。比如,靜電和浪涌,一個是納秒級,一個是微秒級。如果用靜電來進行測試,TVS的峰值Ipp肯定是更高的,意味著VCL也會更高。
第二個原因是,由于PCB設計的不同會得到差異非常大的VCL。如下圖;設AB、CD都為長10mm,寬0.5mm的PCB布線(走線電感約6nH),以靜電8KV@IEC61000-4-2(峰值電流為30A,上升時間為1ns)為例,此時由于寄生電感產(chǎn)生的電壓為:UL=Lw.dI/dt=6nH×30A/1ns=180V。情況一,保護電路在TVS前端,這種情況較為惡劣,被保護點電壓會產(chǎn)生更高的瞬態(tài)電壓。情況二,是我們常見的方式,只是由于連接TVS的走線電感,導致了較高的瞬態(tài)電壓。

情況一
情況二

4結語
由此看出在實際的電路應用中,由于寄生電感的存在,鉗位電壓必定會高出參考值許多。所以為了得到更好的保護性能,必須將TVS緊挨著測試點,并直接并接在走線上,千萬不要用細導線連接,被保護電路要放在TVS后端。
責任編輯:pj
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