之前在討論ESD的文章中,經(jīng)常提到ESD抑制器和TVS二極管,二者是進(jìn)行ESD防護(hù)和浪涌保護(hù)時非常常用的器件。TVS,也就是瞬態(tài)二極管,作為一種高效能保護(hù)元器件,兩極若受到反向瞬態(tài)高能量時候能夠吸收浪涌,對后級電路形成有效的保護(hù)。由于TVS起保護(hù)作用時動作極為迅速,加之使用方便,因此在瞬變電壓防護(hù)領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。
TVS的單極性雙極性之分
TVS在穩(wěn)壓二極管的基礎(chǔ)上發(fā)展起來,根據(jù)極性可分為單向TVS和雙向TVS,單極性TVS二極管一般適用于直流電路,單極性意味著他只對一個方向的浪涌電壓沖擊起保護(hù)作用,相當(dāng)于一個穩(wěn)壓二極管的作用。其正向特性與普通穩(wěn)壓二極管相同,反向擊穿拐點處為典型的PN結(jié)雪崩。當(dāng)有瞬時過壓脈沖時,器件的電流急驟增加而反向電壓則上升到鉗位電壓值,并保持在這一水平上。
(TVS,Semtech)
雙極性TVS對相反的極性浪涌電壓沖擊都起保護(hù)作用,相當(dāng)于兩只穩(wěn)壓管反向串聯(lián),雙極性TVS管保護(hù)器件一端接要保護(hù)的線路,一端接地,無論來自反向還是來自正向的ESD脈沖都能即時響應(yīng),更有效地保護(hù)了IC,一般適用于交流電路中。雙極性TVS正反兩個方向都具有相同的雪崩擊穿特性和鉗位特性,一旦加在它兩端的干擾電壓超過鉗位電壓就會立刻被抑制掉。
適合移動應(yīng)用的TVS
在5G基礎(chǔ)設(shè)施、5G手機(jī)、電動汽車充電樁、個人電腦、工業(yè)電子等市場的推動下,TVS二極管市場有大幅度的增長。但由于供應(yīng)商原材料價格不斷上漲,半導(dǎo)體制造產(chǎn)能仍舊短缺并且成本還在增加。今年上半年,知名的TVS半導(dǎo)體廠商Semtech就發(fā)布漲價函,對所有TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管新訂單進(jìn)行漲價。
火熱的手機(jī)、個人電腦等消費類場景快速的發(fā)展,對TVS的抗浪涌提出了更高的要求。移動設(shè)備不斷朝著尺寸小型化、功能多樣化和高度集成化方向發(fā)展,智能化、集成度越來越高,愈發(fā)容易受到ESD/EFT和共模/差模浪涌沖擊等浪涌電壓的干擾。
適合移動應(yīng)用的TVS需要根據(jù)電路預(yù)期浪涌電流及可能出現(xiàn)的峰值脈沖功率來確定峰值脈沖電流和額定脈沖功率,對手機(jī)設(shè)備的電路而言,500W的功率一般都能滿足其要求,對功率密度要求不高。另外,手機(jī)入網(wǎng)浪涌測試會要求±8kV靜電正常,空氣放電±15kV靜電正常。Nexperia的移動應(yīng)用TVS則做到了單線接口±30kV的靜電放電正常。
(移動應(yīng)用的TVS,Nexperia)
不同于在工業(yè)以及汽車應(yīng)用中TVS考慮到功率密度封裝不可避免地會偏大,移動設(shè)備這些非常有限的應(yīng)用里TVS會極其注重器件封裝大小。適用于移動應(yīng)用的TVS二極管會通過調(diào)整和優(yōu)化有源區(qū)面積,盡可能減少所需PCB占用面積。
功率密度始終是工業(yè)級和汽車級TVS的最大考量
雖說較大的封裝一直是TVS被人所詬病的地方,在工業(yè)級和汽車級應(yīng)用上的TVS也在盡可能將封裝做得更小,但功率密度始終是這類TVS應(yīng)用上最大的考量。
在不糾結(jié)封裝大小的設(shè)計下,ST的主流車規(guī)級TVS LDP01系列在175℃的寬溫度范圍滿足AEC-Q101標(biāo)準(zhǔn)、ISO 7637-2 Pulses 1、2a、3a、3b標(biāo)準(zhǔn)以及IEC 61000-4-2、IEC 61000-4-4和ISO 10605關(guān)于靜電放電的要求,峰值脈沖功率5000W。
(Transil系列TVS,ST)
SM30TY Transil系列在保證足夠的功率密度(3000W)的同時給出了尺寸更小、成本更低廉且電涌保護(hù)功能符合要求的選擇。而采用SMB Flat封裝時的TVS功率密度為1500 W,高度僅有1.0 mm。工業(yè)級和汽車級TVS在封裝上的革新都建立在功率密度足夠的前提下。
小結(jié)
在器件端口和接口進(jìn)行防護(hù),使其免受各種瞬態(tài)過壓事件的影響是提升電子器件可靠性重要的一環(huán)。目前在各個應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi),TVS的應(yīng)用圍繞著足夠的功率密度和更小的封裝做取舍,縮小封裝有源區(qū)面積減小后是否會存在ESD防護(hù)能力弱以及整個系統(tǒng)魯棒性降低的問題則要看各廠商在TVS設(shè)計上的功力了。
TVS的單極性雙極性之分
TVS在穩(wěn)壓二極管的基礎(chǔ)上發(fā)展起來,根據(jù)極性可分為單向TVS和雙向TVS,單極性TVS二極管一般適用于直流電路,單極性意味著他只對一個方向的浪涌電壓沖擊起保護(hù)作用,相當(dāng)于一個穩(wěn)壓二極管的作用。其正向特性與普通穩(wěn)壓二極管相同,反向擊穿拐點處為典型的PN結(jié)雪崩。當(dāng)有瞬時過壓脈沖時,器件的電流急驟增加而反向電壓則上升到鉗位電壓值,并保持在這一水平上。
(TVS,Semtech)
雙極性TVS對相反的極性浪涌電壓沖擊都起保護(hù)作用,相當(dāng)于兩只穩(wěn)壓管反向串聯(lián),雙極性TVS管保護(hù)器件一端接要保護(hù)的線路,一端接地,無論來自反向還是來自正向的ESD脈沖都能即時響應(yīng),更有效地保護(hù)了IC,一般適用于交流電路中。雙極性TVS正反兩個方向都具有相同的雪崩擊穿特性和鉗位特性,一旦加在它兩端的干擾電壓超過鉗位電壓就會立刻被抑制掉。
適合移動應(yīng)用的TVS
在5G基礎(chǔ)設(shè)施、5G手機(jī)、電動汽車充電樁、個人電腦、工業(yè)電子等市場的推動下,TVS二極管市場有大幅度的增長。但由于供應(yīng)商原材料價格不斷上漲,半導(dǎo)體制造產(chǎn)能仍舊短缺并且成本還在增加。今年上半年,知名的TVS半導(dǎo)體廠商Semtech就發(fā)布漲價函,對所有TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管新訂單進(jìn)行漲價。
火熱的手機(jī)、個人電腦等消費類場景快速的發(fā)展,對TVS的抗浪涌提出了更高的要求。移動設(shè)備不斷朝著尺寸小型化、功能多樣化和高度集成化方向發(fā)展,智能化、集成度越來越高,愈發(fā)容易受到ESD/EFT和共模/差模浪涌沖擊等浪涌電壓的干擾。
適合移動應(yīng)用的TVS需要根據(jù)電路預(yù)期浪涌電流及可能出現(xiàn)的峰值脈沖功率來確定峰值脈沖電流和額定脈沖功率,對手機(jī)設(shè)備的電路而言,500W的功率一般都能滿足其要求,對功率密度要求不高。另外,手機(jī)入網(wǎng)浪涌測試會要求±8kV靜電正常,空氣放電±15kV靜電正常。Nexperia的移動應(yīng)用TVS則做到了單線接口±30kV的靜電放電正常。
(移動應(yīng)用的TVS,Nexperia)
功率密度始終是工業(yè)級和汽車級TVS的最大考量
雖說較大的封裝一直是TVS被人所詬病的地方,在工業(yè)級和汽車級應(yīng)用上的TVS也在盡可能將封裝做得更小,但功率密度始終是這類TVS應(yīng)用上最大的考量。
在不糾結(jié)封裝大小的設(shè)計下,ST的主流車規(guī)級TVS LDP01系列在175℃的寬溫度范圍滿足AEC-Q101標(biāo)準(zhǔn)、ISO 7637-2 Pulses 1、2a、3a、3b標(biāo)準(zhǔn)以及IEC 61000-4-2、IEC 61000-4-4和ISO 10605關(guān)于靜電放電的要求,峰值脈沖功率5000W。
(Transil系列TVS,ST)
SM30TY Transil系列在保證足夠的功率密度(3000W)的同時給出了尺寸更小、成本更低廉且電涌保護(hù)功能符合要求的選擇。而采用SMB Flat封裝時的TVS功率密度為1500 W,高度僅有1.0 mm。工業(yè)級和汽車級TVS在封裝上的革新都建立在功率密度足夠的前提下。
小結(jié)
在器件端口和接口進(jìn)行防護(hù),使其免受各種瞬態(tài)過壓事件的影響是提升電子器件可靠性重要的一環(huán)。目前在各個應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi),TVS的應(yīng)用圍繞著足夠的功率密度和更小的封裝做取舍,縮小封裝有源區(qū)面積減小后是否會存在ESD防護(hù)能力弱以及整個系統(tǒng)魯棒性降低的問題則要看各廠商在TVS設(shè)計上的功力了。
聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。
舉報投訴
-
TVS
+關(guān)注
關(guān)注
8文章
784瀏覽量
60588 -
瞬態(tài)二極管
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
16瀏覽量
6893
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
簡單讀懂TVS瞬態(tài)抑制二極管
TVS瞬態(tài)抑制二極管是一種特殊的二極管,其工作原理基于PN結(jié)的雪崩擊穿效應(yīng),以下是其工作的詳細(xì)解釋:
一、基本工作原理
當(dāng)外加電壓超過
發(fā)表于 11-14 09:44
瞬態(tài)抑制二極管怎么判斷好壞
瞬態(tài)抑制二極管(Transient Voltage Suppressor,簡稱TVS)是一種用于保護(hù)電子設(shè)備免受電壓瞬變影響的半導(dǎo)體器件。它們能夠迅速響應(yīng)電壓突波,將過高的電壓鉗制在安
瞬態(tài)抑制二極管燒壞的原因
瞬態(tài)抑制二極管(Transient Voltage Suppressor,簡稱TVS)是一種用于保護(hù)電子設(shè)備免受電壓瞬變影響的半導(dǎo)體器件。它們能夠迅速響應(yīng)電壓的快速上升,將過電壓引導(dǎo)到
低電容瞬態(tài)抑制二極管的作用
的電子電路,如微處理器、數(shù)字信號處理器、存儲器、傳感器等,以防止由靜電放電(ESD)、電快速瞬變(EFT)、電源浪涌等引起的損壞。 1. 瞬態(tài)抑制二極管的基本原理
TVS二極管的主要參數(shù)
TVS(Transient Voltage Suppressor)二極管,也稱為瞬態(tài)抑制二極管或瞬態(tài)
瞬態(tài)抑制二極管雙向和單向的區(qū)別
瞬態(tài)抑制二極管(Transient Voltage Suppressor,簡稱TVS)是一種用于保護(hù)電子設(shè)備免受電壓瞬變影響的半導(dǎo)體器件。它能夠快速響應(yīng)電壓的突變,將過高的電壓限制在安
tvs瞬態(tài)抑制二極管的工作原理是什么
TVS瞬態(tài)抑制二極管是一種用于保護(hù)電子設(shè)備免受電壓瞬態(tài)沖擊的半導(dǎo)體器件。它具有快速響應(yīng)、高可靠性和低成本等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于電源、通信、汽車電
TVS瞬態(tài)二極管的特點 TVS瞬態(tài)抑制二極管測量判斷方法
TVS瞬態(tài)二極管的特點 TVS瞬態(tài)抑制二極管測量判斷
瞬態(tài)抑制二極管的特點 瞬態(tài)電壓抑制二極管封裝有哪些?
瞬態(tài)抑制二極管的特點 瞬態(tài)電壓抑制二極管封裝有哪些?
TVS瞬態(tài)抑制二極管好壞如何辨別?
TVS二極管的好壞對于保護(hù)電路和增強其可靠性至關(guān)重要。本文將詳細(xì)介紹如何辨別TVS瞬態(tài)抑制二極管
評論