TVS的事理实在就可以大略的理解为一个二极管。当电压超过某一阈值,二极管会反引导通,然后电压会通过二极管泄放掉。(当然实际的TVS布局要更加繁芜,普通的理解可以这样理解,如下图所示)
TVS等效模型
可以当我们在查找TVS器件中,会看到下面一段话

个中,ESD便是我们平时说的IEC ESD,可以参考我之前的文章,芯片IC测试专栏—ESD与TLP。EFT是瞬变脉冲群,基本上工业产品才会用到,消费类电子不会用到,而且实际的工业产品也会紧张通过外部的R C L电路来肃清EFT的,这里不做到过多的阐述。末了一个是Lightning,标准为IEC 61000-4-5,即浪涌测试(Surge Test),也是我们本文要讲的。
Surge Test(浪涌测试)实在最开始是AC-DC,220V市网利用会碰到的。紧张是市网负载不稳,而且会受外部各种成分的影响,如打雷等。因此在AC-DC的电路入口端会有Surge的防护。而近几年的消费类电子产品的入口端,如手机,无线耳机等,同样也开始逐步开始考虑增加Surge防护,缘故原由是我们海内的电子类产品出口到某国时创造他们市网非常不稳,有可能会在充电过程中串入得手机或者耳机端口,进而破坏电子设备。因此将Surge Test引入到了手机或者耳机等充电设备中。
在IEC 61000-4-5的Spec中,规定了Surge的等级,如下:
图上所示的Surge等级,紧张是工业等级的防护等级,或者AC-DC中的防护等级,实际的手持设备入口端(如手机等)的防护等级是没有这么高的,大概会坚持在100V~200V之间。通过TVS的等效事理图,我们知道,随着Surge Test电压的升高,等效二极管的泄放电流越大,那么TVS管要在相同的韶光通过更多的能量就须要加大TVS管的DIE面积,相应的本钱就会提高。对付手持设备来说,不会直接连接市网,因此Surge的能量也就没有那么大了,因此,Surge的防护不用做那么高,100~200V就足够了。
Surge(浪涌)Test的波形如下:(短路时的电流波形)
上面的波形的理解为,Surge测试的电流须要在8us旁边达到电流顶峰,然后20us的时候达到半峰值。因此你可以看到TVS的器件,都是标注(8/20us),说的便是短路时的电流波形。
实际上,Surge Test对电压也有哀求,如下是开路时的电压哀求:
事实上,Surge Test的波形基本上我们不须要担心,由于Surge的测试供应商已经将设备调试的绝对知足测试需求了。
TVS真个泄放能量打算公式为P= VclampIsurge,可以看到TVS的能力紧张是与电流干系,因此TVS器件的防护能力的标注紧张为电流以及电流波形。
如果电路中有TVS防护器件,那么波形又是什么样子的呢?(个中粉色为入口端电压,蓝色线为经由TVS之后的电压,绿色为入口电流)可以看到入口端会被钳位到Clamp电压上,这个值会根据不同的器件,有所不同。经由TVS之后的电压已经降到1V旁边,对后级电路不会造成影响。
本日就先容到这里,希望对大家有用。