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“TVS選型翻車警告:為何你的防護總被擊穿?3步精準(zhǔn)計算法揭秘!”—— 硬件人必看!

哈哈hfgfdf ? 來源:電子嵌入式學(xué)習(xí) ? 作者:電子嵌入式學(xué)習(xí) ? 2025-03-16 17:30 ? 次閱讀

TVS到底是個啥?

一句話總結(jié):電路端口的“瞬態(tài)保鏢”!

TVS(瞬態(tài)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(tài)保鏢”,平時低調(diào)隱身(高阻態(tài)),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(guān)鍵角色區(qū)分:

- 單向TVS:守護直流電路,反向并聯(lián),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(shù)

選型就像“相親”,參數(shù)不摸透,注定踩坑!

參數(shù) 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(jié)電容 信號殺手(隱形刺客) 高速IO端口選結(jié)電容<1pF,否則信號畸變!

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---

TVS選型5步法:從“經(jīng)驗玄學(xué)”到“科學(xué)計算”

終極目標(biāo):電壓鉗得住、功率扛得穩(wěn)、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(yán)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(nèi)阻

- 功率需求:P_實際 = VC × I_actual × 波形系數(shù)`

波形系數(shù):

- 10/1000μs波形 → 系數(shù)=1

- 8/20μs波形 → 系數(shù)≈0.33

舉例:測試電壓500V,內(nèi)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(shè)備:優(yōu)選Ir<1μA的TVS!

Step 5:結(jié)電容(CI)致命細節(jié)

高速信號(USB/HDMI):選CI<1pF的TVS,否則信號直接“糊”成馬賽克!

---

實戰(zhàn)案例:24V電源端口防護設(shè)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(nèi)阻2Ω

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選型過程:

1. Vrwm:1.2×24V≈28.8V → 選26V規(guī)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(jié)電容/漏電流:電源端口無需嚴(yán)控,直接忽略

---

總結(jié):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(jié)電容是隱形炸彈:高速信號不重視,調(diào)試兩行淚!

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記?。哼x型不是“抄作業(yè)”,吃透參數(shù)+實戰(zhàn)計算=硬件大神的終極奧義!

審核編輯 黃宇

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