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TVS使用技巧

 

1. 選擇合適的TVS參數(shù)

 

• 反向截止電壓（VRWM）：應(yīng)大于被保護(hù)電路的最高工作電壓。如果是交流電路，VRWM應(yīng)大于電路最大工作電壓的1.414倍。

 

• 鉗位電壓（VC）：應(yīng)低于被保護(hù)電路所能承受的最大瞬態(tài)安全電壓。

 

• 峰值脈沖功率（IPP）：TVS的額定瞬態(tài)功率需大于電路中可能出現(xiàn)的最大瞬態(tài)浪涌功率。

 

• 結(jié)電容：對于高速信號或低功耗設(shè)備，結(jié)電容越小越好。例如，信號速率高于1 MHz時，應(yīng)選擇結(jié)電容小于50 pF的TVS。

 

2. 正確安裝TVS

 

• 放置位置：TVS應(yīng)盡量靠近可能暴露于外部環(huán)境的導(dǎo)體（如接口），以減少寄生電感。

 

• 接地設(shè)計：TVS的接地路徑應(yīng)盡可能短且低阻抗，以確?？焖傩狗潘矐B(tài)電流。

 

• 電路連接：TVS通常反向并聯(lián)在電路中，正常工作時處于高阻態(tài)，過電壓時迅速導(dǎo)通。

 

 

3. 多級防護(hù)設(shè)計

 

在復(fù)雜的電路中，TVS可以與其他防護(hù)器件（如壓敏電阻MOV）配合使用。為了避免器件損壞，應(yīng)在TVS和MOV之間加入電感或電阻，以實現(xiàn)有效的多級防護(hù)。

 

4. 應(yīng)用場景選擇

 

• 電源接口防護(hù)：適用于電源線的浪涌防護(hù)，需考慮工作電壓和脈沖功率。

 

• 信號接口防護(hù)：如USB、RS-485等接口，需選擇低結(jié)電容的TVS，以避免影響信號完整性。

 

EMC案例

 

1. 電源模塊浪涌防護(hù)

 

• 問題：電源模塊在雷擊或短路故障時，浪涌電壓可能損壞電路。

 

• 解決方案：在電源輸入端增加TVS管和壓敏電阻，并在兩者之間加入電感，實現(xiàn)兩級防護(hù)。

 

• 結(jié)果：有效提高了電源模塊的抗浪涌能力，通過了EMC測試。

 

2. USB接口靜電防護(hù)

 

• 問題：USB接口在熱插拔時容易受到靜電干擾，導(dǎo)致設(shè)備死機或損壞。

 

• 解決方案：在USB接口的電源線和差分信號線上并聯(lián)TVS管，將瞬態(tài)高壓泄放到地。

 

• 結(jié)果：顯著提高了設(shè)備的靜電抗擾度，解決了USB接口的ESD問題。

 

3. 汽車電子控制單元（ECU）輻射發(fā)射整改

 

• 問題：ECU的輻射發(fā)射超出標(biāo)準(zhǔn)限值，干擾車內(nèi)其他設(shè)備。

 

• 解決方案：在電源引腳增加π型濾波電路，并在敏感接口處使用TVS管進(jìn)行瞬態(tài)電壓抑制。

 

• 結(jié)果：輻射發(fā)射強度大幅降低，滿足了汽車行業(yè)的EMC標(biāo)準(zhǔn)。

 

4. 消費電子設(shè)備靜電防護(hù)

 

• 問題：某智能手機在ESD測試中頻繁死機。

 

• 解決方案：在電路設(shè)計中增加TVS管，吸收ESD產(chǎn)生的高能量脈沖，并優(yōu)化接地設(shè)計。

 

• 結(jié)果：手機的ESD抗擾度顯著提高，通過了EMC測試。

 

通過以上技巧和案例可以看出，TVS在EMC設(shè)計中具有重要作用，能夠有效保護(hù)電路免受瞬態(tài)過電壓的損害。