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嘉峪檢測網(wǎng) 2024-05-15 19:15
TVS管主要的電氣參數(shù)包含:反向擊穿電壓VBR、IPP峰值脈沖電流、箝位電壓VC、反向電壓VRWM、反向漏電流IR、結(jié)電容、峰值脈沖功率PPPM、極性、動態(tài)電阻(RDYN)等。
反向工作電壓VRWM(Peak Reverse Working Voltage)
又稱截止電壓、TVS的最高工作電壓,可連續(xù)施加而不引起TVS劣化或損壞的最高工作峰值電壓或直流峰值電壓。對于交流電壓,用最高工作電壓有效值表示。在VRWM以下,TVS是不動作的,即TVS管是截止的,處于高阻狀態(tài)。

圖1: 伏安曲線中截止電壓VRWM區(qū)域
反向漏電流IR ( Reverse Leakage Current)
IR漏電流也稱待機電流,在規(guī)定溫度和最高工作電壓條件下,流過TVS的最大電流。TVS的漏電流一般是在截止電壓下測量,對于某一型號TVS,IR應(yīng)在規(guī)定值范圍內(nèi)。漏電流主要帶來了功率的損耗,或者是在模擬信號中,會影響AD信號的采樣值。
VRWM和IR測試回路如下圖所示,對TVS兩端施加電壓值為VRWM,從電流表中讀出的電流值即為TVS的漏電流IR,其中虛線框表示單極性TVS管測試回路。

圖2: TVS管漏電流IR測試電路
【重要知識點】:
對于TVS管來說,漏電流IR越小越好,對于同功率和同電壓的TVS管,在VRWM≤10V時,雙向TVS漏電流是單向TVS漏電流的2倍。
反向擊穿電壓VBR(Breakdown Voltage)
擊穿電壓VBR是指在V-I特性曲線上,在規(guī)定的脈沖直流電流I或接近發(fā)生雪崩的電流條件下測TVS管兩端的電壓。對于低壓TVS,由于漏電流較大,所以測試電流選取的較大。
VBR測試電路如下圖所示,使用脈沖恒流源對TVS施加測試電流(一般選取10mA),讀出TVS兩端的電壓則為擊穿電壓VBR。電流施加時間應(yīng)不超過400ms,以免造成TVS管受熱損壞。VBR Min和VBR Max用是TVS擊穿電壓的一個偏差,一般TVS為±5%的偏差,測量時,VBR 落在VBR Min和VBR Max之間視為合格品。

圖3: TVS管擊穿電壓VBR測試電路
v峰值脈沖電流(IPP)
峰值脈沖電流,給定脈沖電流波形的峰值。TVS一般選用10/100μs電流波形。

圖4: 10/100μs電流波形
箝位電壓VC(Clamping Voltage)
箝位電壓VC,施加規(guī)定波形的峰值脈沖電流IPP時TVS兩端測得的峰值電壓。
【重要知識點】
箝位電壓VC與峰值脈沖電流IPP是衡量TVS在電路保護中抵抗浪涌脈沖電流及限制電壓能力的參數(shù),這個參數(shù)是互相聯(lián)系的。對于TVS在防雷保護電路中的鉗位特性,可以參考VC這個參數(shù),對于相同型號TVS,在相同IPP下的VC越小,說明TVS的鉗位特性越好,TVS的耐脈沖電流沖擊能力可以參考IPP,同型號的TVS,IPP越大,耐脈沖電流沖擊能力越強。
峰值脈沖功率PPPM
TVS產(chǎn)品的額定瞬態(tài)功率應(yīng)大于電路中可能出現(xiàn)的最大瞬態(tài)浪涌功率,理論上TVS功率越大越好,能夠承受更多的沖擊能量和次數(shù),但是功率越高,TVS的封裝越大,價錢也越高。
TVS的功率滿足電路要求即可,具體計算可參照如下公式:

圖5: 峰值脈沖功率計算公式
其中,VC為TVS的鉗位電壓,IPP為TVS在10/1000us波形的峰值電流。對于不同等級的TVS,相同電壓規(guī)格的TVS其VC值是一樣的,只是IPP不同,故與PPPM與IPP大小成正比,IPP越大,PPPM。
結(jié)電容
結(jié)電容也稱寄生電容,TVS管的結(jié)電容與擊穿電壓成反比,擊穿電壓越高,結(jié)電容越小。結(jié)電容的大小會影響TVS器件的響應(yīng)時間。在通訊線路上需要考慮TVS管的結(jié)電容,過大的結(jié)電容會影響通訊線路的信號質(zhì)量,相比于單向TVS,雙向TVS管因自身等效為兩個TVS管串聯(lián)的工藝擁有更低的結(jié)電容。

來源:風(fēng)陵渡口話EMC