(4)串聯型穩壓電路:在此電路中,串聯穩壓管的基極被穩壓二極管D1鉗定在13V,那么其發射極就輸出恒定的12V電壓了。這個電路在很多場合下都有應用。
TVS管的選型及需考慮的因素
TVS管器件按極性可分為單極性和雙極性兩種;按用途可分為通用型和專用型;按封裝和內部結構可分為軸向引線二極管、雙列直插TVS陣列、貼片式和大功率模塊等。軸向引線的產品峰值功率可達40W、500W、600W、1500W和5000W。其中大功率的產品主要用在電源饋線上,低功率產品主要用在高密度安裝場合。對于高密度安裝的場合,也可以選擇雙列直插和表面貼裝等封裝形式。
在選用TVS管時,應考慮以下幾個主要因素:
(1)若TVS管有可能承受來自兩個方向的尖峰脈沖電壓(浪涌電壓)沖擊時,應當選用雙極性的,否則可選用單極性。
(2)所選用TVS管的VC值應低于被保護元件的最高電壓。VC是二極管在截止狀態的電壓,也就是在ESD沖擊狀態時通過TVS的電壓,它不能大于被保護回路的可承受極限電壓,否則器件面臨被損壞的危險。
(3)TVS管在正常工作狀態下不要處于擊穿狀態,最好處于VR以下,應綜合考慮VR和VC兩方面的要求來選擇適當的TVS。
(4)如果知道比較準確的浪涌電流IPP,則可利用VC*IPP來確定功率;如果無法確定IPP的大致范圍,則選用功率大些的TVS為好。PM是TVS能承受的最大峰值脈沖功率耗散值。在給定的最大箝位電壓下,功耗PM越大,其浪涌電流的承受能力越大;在給定的功耗PM下,箝位電壓VC越低,其浪涌電流的承受能力越大。另外,峰值脈沖功耗還與脈沖波形、持續時間和環境溫度有關。
(5)TVS管所能承受的瞬態脈沖是不重復的,器件規定的脈沖重復頻率(持續時間與間歇時間之比)為0.01%。如果電路內出現重復性脈沖,應考慮脈沖功率的累積,不然有可能損壞TVS。
(6)對于小電流負載的保護,可有意識地在線路中增加限流電阻,只要限流電阻的阻值適當,一般不會影響線路的正常工作,但限流電阻對干擾所產生的電流卻會大大減小。但此時可以選用峰值功率較小的TVS管來對小電流負載線路進行保護。
(7)電容量C是由TVS管雪崩結截面決定的,這是在特定的1MHz頻率下測得的。C的大小與TVS管的電流承受能力成正比,C太大將使信號衰減。因此,C是數據接口電路選用TVS管的重要參數。對于數據/信號頻率越高的回路,二極管的電容對電路的干擾越大,形成噪聲或衰減信號強度也大,因此,需要根據回路的特性來決定所選器件的電容范圍。高頻回路一般選擇電容應盡量小(如LCTVS、低電容TVS,電容不大于3pF),而對電容要求不高的回路,電容的容量選擇可高于40pF。
(8)為了滿足IEC61000-4-2國際標準,TVS管必須達到可以處理最小8kV(接觸)和15kV(空氣)的ESD沖擊,有的半導體生產廠商在自己的產品上使用了更高的抗沖擊標準。而對于某些有特殊要求的便攜設備應用,設計者可以按需要挑選!