TVS二極管是一種抑制過(guò)電壓的保護(hù)元件,也叫ESD保護(hù)二極管。TVS二極管一般反向并聯(lián)在被保護(hù)元件兩端,正常工作時(shí),二極管處于截止?fàn)顟B(tài),不影響電路的正常工作。當(dāng)電路中有瞬間的高電壓沖擊時(shí),二極管能夠迅速反向擊穿導(dǎo)通(導(dǎo)通時(shí)間大多為皮秒級(jí)),將被保護(hù)元件兩端的電壓鉗位在一個(gè)較低的水平,從而使被保護(hù)元件免于損壞。
二、TVS在實(shí)際電路中布置的方法
- 將TVS布置在串口通信如RS232 TX/RX或者RS485 A/B通信線上。比如RS232用戶接口端布置擊穿電壓為16V的保護(hù)二極管,在RS485用戶接口端通信線上布置6.8V的保護(hù)二極管。可以有效保護(hù)來(lái)自外部主機(jī)瞬間高電壓對(duì)串口通信接口的損壞。
- 將TVS布置在供電電源的輸入端,比如在輸入端電壓為5V確定的情況下,可以設(shè)置最大工作電壓為6.8V的TVS保護(hù)管,當(dāng)輸入電源電壓超過(guò)6.8V時(shí),保護(hù)二極管將會(huì)燒毀短路。
三、TVS故障如何排除
1.通信接口的TVS如果損壞,串口通信將會(huì)出現(xiàn)通信異常,損壞的二極管會(huì)將通信電壓拉低從而造成無(wú)法接受或者發(fā)送信號(hào)。修復(fù)方法可以將TVS二極管摘掉后焊接相同規(guī)格的TVS。或者作為方法驗(yàn)證臨時(shí)去掉二極管(此時(shí)需確保通信電壓正常,否則會(huì)直接燒毀主控IC)。
2.電源輸入端的TVS二極管如果損壞,二極管會(huì)發(fā)熱甚至短路或兩端處于低阻狀態(tài),此時(shí)電源電壓降低無(wú)法啟動(dòng)串口屏。修復(fù)方法可以將TVS二極管摘掉后焊接相同規(guī)格的TVS。或者作為方法驗(yàn)證臨時(shí)去掉二極管(此時(shí)需確保供電電壓正常,否則會(huì)直接燒毀多顆電源IC甚至主芯片)。
三、結(jié)論
我們?cè)谑褂肨VS二極管的時(shí)候,首先關(guān)注最大反向電壓。在電路中沒(méi)有沖擊電壓的時(shí)候,我們不希望TVS二極管導(dǎo)通。因此,在選型的時(shí)候,要保證電路正常工作時(shí)的最大電壓,不能超過(guò)TVS二極管的最大工作電壓。選型時(shí)一般保證V≥電路的最大工作電壓1.1-1.2倍。其次,關(guān)注最大反向浪涌電流。用于判斷TVS二極管對(duì)外部脈沖能量的耐受程度,數(shù)值越大抗浪涌脈沖能力就越強(qiáng)。最后,關(guān)注結(jié)電容,結(jié)電容比較大的TVS二極管,一般用于電源端,結(jié)電容比較小的用于通訊接口中(尤其是高速信號(hào))。
審核編輯 黃宇
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