EMC器件設(shè)計之TVS

TVS可以說是EMC防護器件中最好用的器件了，響應(yīng)速度快，通流量大，對大部分應(yīng)用電路的防護都能起到很好的作用，那么關(guān)鍵就在于一些應(yīng)用細節(jié)了，應(yīng)用不當(dāng)帶來的問題比比皆是，就我的理解和總結(jié)大概說說TVS的一些應(yīng)用要點。

一、特性曲線解讀

上圖是TVS的特性曲線，TVS利用半導(dǎo)體的雪崩擊穿原理：反向電壓過大時，少子的漂移被加速，撞擊中性粒子而引發(fā)雪崩效應(yīng)，瞬間大電流通過。熱功率允許的條件下不會損壞，熱擊穿才會損壞器件。這個曲線關(guān)注點為幾個電壓轉(zhuǎn)折點，Vc是最大鉗位電壓，保證后面的器件在該電壓條件下不會損壞，VBr是判斷TVS已經(jīng)導(dǎo)通的電壓值，Vwm則是TVS完全沒有導(dǎo)通時的最大電壓值。

反向漏電流也是相當(dāng)關(guān)鍵的一個參數(shù)！漏電流具體值和耐壓值相關(guān)。

二、應(yīng)用設(shè)計總結(jié)

防護設(shè)計之前首先要明白被保護電路的特性要求:

1、漏電流的要求。

2、耐壓值的要求。

3、響應(yīng)時間的要求，即電容特性的要求。

4、放在接口處。

以下是幾種設(shè)計案例和說明，一般TVS會配合其他器件共同構(gòu)成多級防護。

TVS串聯(lián)保險絲，避免短路持續(xù)大電流。

信號線的防護。

一般防護泄放路徑到電源或者地，也有差分信號之間的泄放。

小結(jié)：

TVS的應(yīng)用范圍廣泛，作為綜合性能最優(yōu)的防護器件，設(shè)計不合理無法有效保護電路，或者正常工作容易損壞。因此，上述的幾個要點參數(shù)需要多加注意。

EMC器件設(shè)計之PTC熱敏電阻

熱敏電阻就是對溫度敏感的電阻，PTC熱敏電阻就是正溫度系數(shù)的熱敏電阻，即電阻隨著溫度升高而變大，我們的電路失效原因中大電流就是重要一項，這時突然的大功率容易燒壞電路甚至起火。剛好可以利用這一特性進行大電流保護。

下圖是熱敏電阻型號命名的介紹：

一、特性曲線解讀

可以看出電阻值在高溫時有突變現(xiàn)象。

二、應(yīng)用小結(jié)

1、保護電流，估算正常工作電流和異常時電流大小。

2、電阻選擇，正常工作狀態(tài)下，熱敏電阻的阻值不能影響電路正常工作。

3、熱敏電阻主要針對持續(xù)性大電流狀況進行保護，非瞬態(tài)器件。

4、使用方法類似保險絲，基本可以互換。

EMC器件設(shè)計之GDT

氣體放電管GDT也是EMC防護設(shè)計里的重要器件，基本原理是利用高壓電離氣體并移動離子引發(fā)雪崩效應(yīng)來形成通路泄放異常高壓。

工作狀態(tài)波形：

以產(chǎn)品說明書為例看看GDT的一些基本參數(shù)

主要參數(shù)為耐壓值、通流量值、結(jié)間電容。

應(yīng)用：

GDT的應(yīng)用比較簡單，用在接口防護上，注意泄放通路。

GDT的特點是大通流量、高耐壓值、極低的結(jié)間電容。缺點是多次工作后性能下降需要更換，并且在有源接口應(yīng)用時必須要注意維持電壓或者續(xù)流問題，因此一般也多配合壓敏電阻使用。

小結(jié)：

GDT為在EMC防護器件中第一級惡劣防護的首要選擇之一，尤其是其極低的結(jié)間電容在高速通訊接口中應(yīng)用很多，在戶外設(shè)備的防護防雷應(yīng)用中起著非常重要的作用。