新闻资讯

科技改变世界 · 诚信共创未来 · 引领无限可能

如何选择TVS的?PCB布局对TVS至关重要

发布时间:

2024-03-06


一、TVS选型

了解了TVS的基本参数,威尼斯就开始进入最重要的TVS选型的过程了。选择TVS之前,威尼斯首先要明白选择的终极目标;

1.电压合适能保护后级电路;
2.引入的TVS的结电容不能影响电路;
3.TVS功率余量充足,满足测试标准,且不能比保险管先挂。
选型的过程可以按照以下的步骤进行:
1.选择TVS最高工作电压Vrmw,
2.选择TVS钳位电压VC:
3.选择TVS的功率:
4.评估漏电流lr的影响:
5.评估结电容的影响;

选择TVS最高工作电压Vrmw在电路正常工作情况下,TVS 应该是不工作的,即处于截止状态,所以 TVS 的载止电压应大于被保护电路的最高工作电压。这样才能保证 TVS 在电路正常工作下不会影响电路工作。但是 TVS 的工作电压高低也决定了 TVS 钳位电压的高低,在载止电压大于线路正常工作电压的情况下,TVS 工作电压也不能选取的过高,如果太高,错位电压也会较高,所以在选择 Vrwm 时,要综合考虑被保护电路的工作电压及后级电路的承受能力。要求Vrwm要大于工作电压,否则工作电压大于Vrwm会号致TVS反向漏电流增大,接近导通,或者雪崩击穿,影响正常电路工作。综合考虑,Vrwm可以参考以下的公式: Vrwm≈1.1~1.2*VCC;-------其中VCC为电路的最高工作电压。选择TVS钳位电压VCTVS 钳位电压应小于后级被保护电路最大可承受的瞬态安全电压,VC 与 TVS 的雪崩击穿电压及IPP 都成正比。对于同一功率等级的 TVS,其击穿电压越高VC 也越高,所选TVS的最大箝位电压Vc不能大干被防护电路可以承受的最大电压。否则,当TVS钳在Vc时会对电路造成损坏。Vc可以参考以下的公式:VCPactual,根据所选的TVS的结电容和漏电流评估的最大电压。否则,当TVS钳在Vc时会对电路造成损坏。Vc可以参考以下的公式: VCPactual。根据所选的TVS的结电容和漏电流评估影响如果TVS 用在高速I0端口防护、模拟信号采样、低功耗设备场合,就需要考虑结电容和漏电流的影响,两则的参数越小越好。

二、PCB布局布线对TVS防护效果的影响

TVS二极管是过压防护最常用的器件,在器件正确选型后,是否就完成了设计呢?如何使TVS在电路中应用的效能最佳?印制电路板的布局布线至关重要,通过合理放置TVS的位置、接地选择、寄生电感和回路区的处理,科学合理地进行PCB的布局布线,才能使TVS的效能最佳化。
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。

保护电路应将浪涌电压分流到机壳接地,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。

TVS布线要避免自感。ESD是巨变突发的脉冲,很可能会在回路中引起寄生自感,进而对回路形成强大的电压冲击,并可能超出IC的承受极限而造成损伤。负载产生的自感电压与电源变化强度成正比,ESD冲击的变特征易于诱发高强自感。
减小寄生自感的基本原则是尽可能缩短分流回路,必须考虑到包括接地回路、TVS和被保护线路之间的回路以及由接口到TVS的通路等所有因素。所以TVS器件应与接口尽量接近,与被保护线路尽量接近,这样才会减少自感耦合到其它邻近线路上的机会。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,缓解环路题目的一种有效方法是在PCB设计中包含一块接地板,增大TVS管,为集成电路之间的分离间隔提供隔离。但它会增大环路区域。

另外可应用下述原则对线路进行优化:
1、尽量将接口安排在同一个边上;
2、避免被保护回路和未实施保护的回路并联,避免在保护线路附近走关键信号线;
3、如果接口处既有滤波又有防护电路,应该遵从先防护后滤波的原则。防护电路用来进行外来过压和过流抑制,如果将防护电路放置在滤波电路之后,滤波电路会被过压和过流损坏。
4、将复位、中断、控制信号远离输入/输出口,远离PCB的边缘和放电点;
使用TVS二极管对电子产品实施ESD保护是一种方便、有效和可靠性高的途径,器件的选型和PCB布局布线同样重要,希望通过此文的简单介绍,能帮助大家加深对TVS的PCB布局设计的理解,提前做好PCB的优化设计,一劳永逸。

以上便是此次带来的TVS相关内容,通过本文,希望大家对TVS二极管具备一定的了解。

 

 

关键词:

TVS管

推荐解决方案

3种整流电路助你理解二极管为什么能够整流?

3种整流电路助你理解二极管为什么能够整流?

3种整流电路助你理解二极管为什么能够整流?

整流电路的定义 什么是整流电路?整流电路说的是把交流电转化为直流电,一般情况下是由变压器、整流主电路和滤波电路构成,如果想得到一个恒定的电压值,这里还需要加上一个稳压电路,对于稳压电路的种类也有很多,这个在后面的文章中会给大家详细介绍,不过今天威尼斯只谈整流主电路部分。
微波炉高压二极管的作用是什么

微波炉高压二极管的作用是什么

微波炉高压二极管的作用是什么

本文主要是关于微波炉高压二极管的相关介绍,并着重对微波炉高压二极管的作用及其更换进行了详尽的阐述。
怎样辨别锗二极管和硅二极管?

怎样辨别锗二极管和硅二极管?

怎样辨别锗二极管和硅二极管?

SiC肖特基二极管可广泛应用于开关电源、功率因数校正(PFC)电路、不间断电源(UPS)、光伏逆变器等中高功率领域,可显著降低电路损耗,提高电路工作频率。 在PFC电路中用SiC SBD(肖特基势垒二极管)代替原来的硅FRD(快速恢复二极管)可以使电路在300kHz以上工作,效率基本保持不变,而使用100kHz以上硅FRD的电路效率急剧下降。随着工作频率的增加,电感器等无源元件的体积相应减小,整个电路板的体积减小30%以上。
双向触发二极管与可控硅应用电路

双向触发二极管与可控硅应用电路

双向触发二极管与可控硅应用电路

双向触发二极管触发双向可控硅的调光调压电路是典型应用电路的一种,当电路接通交流市电220V后,交流市电便通过负载电阻R1、电位器RP1向电容器C1不断充电,当电容器C1上的充电电压高于双向触发二极管的转折电压时候,此时电容器C便通过双向触发二极管VD向双向可控硅T1的控制极G放电,触发可控硅T1导通。
XML 地图