TVS到底是個啥?
一句話總結:電路端口的“瞬態保鏢”!
TVS(瞬態電壓抑制器),江湖人稱“雪崩擊穿二極管”。它像電路端口的“瞬態保鏢”,平時低調隱身(高阻態),一旦遇到電壓浪涌(如雷擊、靜電),瞬間“放大招”——雪崩擊穿,泄放電流、鉗制電壓,保護后級電路!
關鍵角色區分:
- 單向TVS:守護直流電路,反向并聯,正電壓防護
- 雙向TVS:駐守交流/雙向電壓電路,正負浪涌通吃
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TVS選型必懂的5大核心參數
選型就像“相親”,參數不摸透,注定踩坑!
參數 | 江湖黑話 | 選型避坑指南 |
Vrwm | 截止電壓 | 必須>電路最高工作電壓!否則TVS提前"罷工",漏電流暴增 |
Ir | 漏電流 | 越小越好!尤其模擬采樣電路,漏電流影響AD精度 |
VBR | 擊穿電壓 | 實測值在VBRmin~VBRmax之間才合格(±5%偏差) |
VC & IPP | 鉗位電壓 & 峰值脈沖電流 | VC<后級電路耐壓極限!IPP越大,抗浪涌能力越強 |
結電容 | 信號殺手(隱形刺客) | 高速IO端口選結電容<1pF,否則信號畸變! |
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TVS選型5步法:從“經驗玄學”到“科學計算”
終極目標:電壓鉗得住、功率扛得穩、電容不搗亂!
Step 1:鎖定Vrwm(截止電壓)
公式:Vrwm ≈ 1.1~1.2 × VCC`
實操:若電路最高電壓26V,選Vrwm≥28V的TVS。
Step 2:嚴控VC(鉗位電壓)
紅線:VC必須<后級電路最大耐壓!
舉例:后級耐壓50V,選VC<50V的TVS。
Step 3:算功率!算功率!算功率!
核心公式:
- 測試電流:I_actual = U_測試電壓 / R_內阻
- 功率需求:P_實際 = VC × I_actual × 波形系數`
波形系數:
- 10/1000μs波形 → 系數=1
- 8/20μs波形 → 系數≈0.33
舉例:測試電壓500V,內阻2Ω,波形8/20μs →
I_actual=500V/2Ω=250A→ P_實際=50V×250A×0.33≈4166W
選型:TVS功率需>4166W(如5.0SMDJ26A,Pppm=6600W)。
Step 4:漏電流(Ir)敏感場景
模擬電路/低功耗設備:優選Ir<1μA的TVS!
Step 5:結電容(CI)致命細節
高速信號(USB/HDMI):選CI<1pF的TVS,否則信號直接“糊”成馬賽克!
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實戰案例:24V電源端口防護設計
需求:
- 工作電壓24V,最高26V
- 后級耐壓50V
- 測試條件:8/20μs波形,500V測試電壓,內阻2Ω
選型過程:
1. Vrwm:1.2×24V≈28.8V → 選26V規格(余量充足)
2. VC:選VC=42.1V(<50V)
3. 功率:計算需4166W → 選5.0SMDJ26A(6600W)
4. 結電容/漏電流:電源端口無需嚴控,直接忽略
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總結:TVS選型心法
- 電壓鉗位是底線:Vrwm和VC必須卡死!
- 功率冗余是安全感:測試波形越“狠”,功率余量越大!
- 結電容是隱形炸彈:高速信號不重視,調試兩行淚!
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記住:選型不是“抄作業”,吃透參數+實戰計算=硬件大神的終極奧義!
審核編輯 黃宇
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