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TVS管应当如何选型?

发布日期:2022-09-21 14:28:32浏览次数:2620次

情况一:以前的图纸(TVS)用什么型号,我也用什么型号。

这属于抄袭,哪来主义,不求出错的方法。大概率可以想到:如果因为抄袭前人的图纸有问题,他很可能会说不是他的责任,而是前人的设计错误。

情况二:问同事,同事告诉我TVS选哪个型号,我就用哪个型号。

这属于抱大腿。假如抱着真正的大腿,那算运气;假如抱着小胳膊,那估计就踩坑了。毕竟自己没有分辨能力。

情况三:向供应商或代理商发送需求。他们推荐我用哪个型号,我用哪个型号。

这属于甩锅。把本该自己解决的问题扔给供应商。当然,供应商愿意承担这项任务,以推动自己的产品。供应商期望对接的研发属于这一类。此时,供应商推动的产品是基于其自身的角度,这可能不是项目的最佳选择。

实际上我们遇到过这三种情况。虽然最后没有问题,但我觉得这三种情况都是不可取的,这样主动权不在自己手中,对产品也不甚了解的话很容易被人坑的。

评估5个要素。

回到本文讨论的面试问题:如何选择TVS管?其实这个问题还是考察大家对TVS关键参数的理解是否透彻,这些了解这些参数具体决定了哪些方面。

我们也不需要纠结,弄不清什么是关键因素。让我们直接找一个规格书来讨论。

第一个要素是VRWM,这是最大的反向工作电压来澄清TVS。正如前面的文章所解释的,它不会在这里展开。有必要确保受保护信号的工作电压略低于VRWM。

定量估计:略小于,可以简单理解为:vrwm=信号工作电压x(1.1~1.2倍系数)。

第二个要素是VCL,它可以帮助我们判断TVS管的钳位电压是否可以适应后级电路。前一篇文章也解释了不会展开。需要确保VCL不超过后级电路的最大承载电压。

有人会问,为什么不说VBR?这是因为我们在选择类型时更注重TVS击穿的钳位电压,而不是何时发生反向击穿。

第三个要素是Ipp,峰值脉冲电流,用来判断TVS对外部脉冲能量的耐受性,越大越好。特别是在产品测试中需要通过浪涌测试(IEC61000-4-5)时,应特别注意这个参数。

定量估计:Pppm=Vcl x Ipp,需要大于电路中可能出现的浪涌能量。

第四个要素是结电容Cin,这有助于我们判断TVS对信号完整性和特性阻抗的影响。这里有一个特别的解释。特别是在高速信号上,链路上的电容通常有定量要求。

如下图所示,GMSL2经常用于Serdes链路,明确要求插件的TVS管结电容小于0.5pf!如果电容结太大,会直接影响信号的完整性。

最后,可以考虑下第五个要素:封装外形。这个肯定是越小越好,节省PCB空间,但同时功率可能会相应降低,这需要综合考虑。

综上所述,我们可以按照以下顺序进行选型评估:VRWM->Vcl->Ipp->Cin->封装。

总结

今天讨论的内容先到这里,简单总结一下:TVS管应当如何选择?

①三种不可取但又实际存在的情况:照抄/抱大腿/甩锅。

②选型评估顺序如下:VRWM->VCL->Ipp->Cin->封装

(a)VRwm。明确TVS反向工作电压,需要保证受保护信号的工作电压略低于VRWM;

(b)VCL,用于判断TVS管的钳位电压是否能与后级适配。需要确保VCL不超过后级电路的最大承载电压。

(c)Ipp,用来判断TVS对外部脉冲能量的耐受性;Pppm需要大于电路中可能出现的浪涌能量。

(d)Cin,用于判断TVS对信号完整性和特征阻抗的影响;需要确保结电容要求不超过受保护电路的特定信号;

(e)封装,结合实际情况待定。

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