如何根据需要保护的信号线的电压电平选择TVS二极管(ESD保护二极管)?
例如,下面给出了单向TVS二极管数据表中包含的图(电气特性的定义)。虽然TVS二极管具有诸多电压和电流规格,但这里应注意工作峰值反向电压(VRWM)。
VRWM是一个阈值,当Ta=25°C时,低于该阈值,TVS二极管保持关断状态。因此,必须选择VRWM高于待保护信号线最大电压的TVS二极管。
然而,如果发生ESD,具有过高VRWM(即高钳位电压)的TVS二极管会导致更多能量流入受保护的器件。请根据设计规范选择最佳TVS二极管。
TVS二极管(ESD保护二极管)无法正常工作时应注意什么?
即使在有ESD保护器件的情况下,如果要保护的IC仍遭静电破坏,则表明对于此IC而言ESD保护性能不足。当要保护的IC的ESD抗扰度较低时,应格外注意。
下图比较了更换两个不同的TVS二极管更换后IC输入端的第一个峰值电压。尽管功能相似,但这些TVS二极管表现出不同的钳位电压。(A产品:4A时典型值为9.6V;B产品:4A时典型值为13V)。该图表明A产品对于ESD脉冲具有更强大的保护功能。请注意,即使是类似的TVS二极管,其ESD保护性能也会截然不同。
TVS二极管(ESD保护二极管)的电路板设计注意事项
如果电路板设计不充分,即使具有高ESD保护性能的TVS二极管也无法提供足够的ESD保护。尤其是电路板设计会影响ESD进入后产生的瞬态高频脉冲。
下图比较了钳位电压波形,这种波形具体取决于TVS二极管与连接器之间的距离以及ESD入口点。从图中可以看出,当TVS二极管的位置靠近连接器(即远离受保护的IC)时,第一个峰值电压(即ESD进入后的电压)比位置靠近IC的情况几乎低了10V。
在设计电路板时需注意以下几点:
1、TVS二极管的位置应尽可能地靠近连接器(以尽量减小L1走线的长度)。
2、减小TVS二极管后面的L2和L3的长度。
3、请勿在L2和L3迹线中使用导通孔(通孔)。
4、请勿使连接ESD入口点的ESD保护型线路与非ESD保护型线路平行。这些线路不应平行,尤其是从ESD入口点到TVS二极管的线路。
更多信息
可通过以下方式查看更多TVS二极管产品线信息:https://semiware.com/products/general-tvs/, 如果您有技术问题,请联系我们的技术支持工程师:fae01@semiware.com。
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