TVS在多領域的簡單應用

ID:807588 · 發表于 2020-9-2 17:13

TVS瞬態電壓抑制二極管，是一種采用半導體工藝制成的單個PN 結或多個PN結集成的高效型電路保護器件。TVS內部芯片為半導體硅材料，具有很高的可靠性；響應速度快；低動態內阻；低鉗位電壓；電壓精度高，擊穿電壓一般為±5%的偏差；封裝多樣化；在 10/1000μs 波形下瞬態功率可達 200W-30000W，甚至更高；在8/20μs 波形下瞬態峰值脈沖電流可達 3kA、6kA、10kA、16kA、20kA 甚至更高；工作電壓范圍可從3.3V-600V，甚至更高。正是由于TVS管擁有獨有的優勢特性，因而被應用于對保護器件要求較高的場合，如汽車電子、工業控制、照明，通信等行業，如 DC 電源線，RS485 接口，通信電源，I/O 口等。

在12V DC電源線的保護應用

汽車的工作環境是極其惡劣，電子控制單元、信息娛樂系統、傳感器等汽車電子設備是連接在一根電源線上的，而汽車所有電子設備產品的電源就是發動機和電池。由于發動機和電池很容易受到溫度、工作狀態等其他條件影響從而起伏不定。同時，使用燃油噴射系統、閥、電機、電氣和水解控制器等電磁線圈負載的汽車系統時，會把ESD、尖峰噪聲和其他類型的瞬態和浪涌電壓帶入到電源和信號線上。

用于汽車電源線初級保護的甩負荷TVS管SM8S系列可分為兩類：外延型和非外延型。在反偏的模式下，它們具有相似的擊穿工作特性；不同的是，外延型TVS管在正向模式下，具有低正向壓降特性，而且非外延型TVS瓜在同等條件下，正向壓降相對比較高。這個特性對于加在電源線上的反向電壓，尤其重要。在反向電源輸入模式中，電源線電壓與TVS管正向壓降的電壓相同，這個情況下很容易引起電子線路故障，此時外延型TVS管的低正向壓降能夠很好的解決這個問題。。

在RS-485接口的保護應用

在通信應用領域中，高穩定性和高可靠性的RS-485，已成為了世界范圍內工業環境中最常用的應用接口。RS-485是一種數據傳輸的總線規范，其收發器是實現這種總線規范的器件。由于RS-485收發器這種器件具有不對稱工作電壓（-7V和12V），極其容易受到ESD靜電放電、EFT電氣快速瞬變和雷擊感應浪涌的威脅。

與行業其他解決方案相比，選用TVS二極管PSM712來做防護是首選。PSM712的功率處理能力要高出50%，這給電子工程師達到世界各地法規標準帶來了更多的自由度。TVS二極管PSM712可以在IEC61000-4-2國際標準規定的最高級別安全地吸收反復性ESD放電，且功能不會衰弱，并可在極低的箝位電壓下安全地耗散高達19A的浪涌電流。同時，PSM712符合AEC-Q101標準，汽車級質量，確保在嚴峻的工業環境下達到最高可靠性，讓電子工程師放心安心。為此，PSM712器件非常適合在工業中的應用，包括為安全系統、自動柜員機(ATM)和測試設備中的RS-485接口提供防護。

在I/O接口的保護應用

I/O接口，相對于其他行業來說，其應用是極其地廣泛。I/O接口是CPU和I/O設備之間交換信息的媒介和橋梁。CPU與外部設備、存儲器的連接和數據交換都需要通過接口設備來實現，前者被稱為I/O接口，而后者則被稱為存儲器接口。存儲器通常在CPU的同步控制下工作，接口電路比較簡單；而I/O設備品種繁多，其相應的接口電路也各不相同。I/O接口很容易受到外界因素的影響，容易發生過壓事件，為此需要借用電路保護器件對其進行保護，免受過電壓造成的損壞，提高可靠性。

此時，TVS二極管非常適合保護I/O接口、Vcc總線和其他應用于電信、計算機、工業和消費電子應用的易損電路。

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