您好,欢迎访问深圳市阿赛姆电子有限公司的官方网站!

ESD防护器件生产制造商

EMC解决方案提供商

客户服务热线

您的位置:首页 > 案例新闻 > ASIM动态 >  

案例新闻

news

全国服务热线: 400-0405-909

瞬态电压抑制二极管选型参数如何考量?-ASIM阿赛姆

2025-09-01 11:03:10

瞬态电压抑制二极管(TVS)选型核心参数深度解析

一、基础电压参数:系统安全的基石

1. 反向截止电压(VRWM)

  • 选型公式V_RWM ≥ 1.1 x V_CC_max
  • 案例
    • 5V系统 → VRWM≥5.5V(如ESD5D080TA)
    • 24V汽车电子 → VRWM≥26.4V(如SM8S36A)

2. 击穿电压(VBR)与钳位电压(VC)

参数 定义 选型规则
VBR@1mA     雪崩击穿触发点       VBR ≥ 1.2×V_CC_max
VC@IPP  峰值电流下的极限电压      VC ≤ 0.8×被保护IC耐压值
  • 实测对比
    • 某12V系统:
      • 选VBR=14V TVS → VC=19.2V@50A → IC损坏
      • 换VBR=18V TVS → VC=15.1V@50A → 系统安全

二、浪涌能力参数:防护等级的核心

1. 峰值脉冲电流(IPP)

  • 计算模型: 
    • V_{surge}:系统浪涌电压(如ISO7637-2的87V抛负载)
    • R_{trace}:回路阻抗(典型值0.1-2Ω)

2. 功率降额曲线

脉冲波形 功率换算系数 案例(标称600W器件)
8/20μs 1.0 实际支持600W
10/1000μs 0.6 降额至360W使用

三、高速系统关键参数:信号完整性保障

1. 结电容(Cj)与信号速率匹配

接口标准 最大允许Cj 推荐型号
USB4(20Gbps) ≤0.3pF ESD3V3D500TATA(0.25pF)
HDMI2.1 ≤0.5pF ESD5D003TA(0.3pF)
千兆以太网 ≤2pF SMF6.5A(1.8pF)

2. 动态电阻(Rdyn)

  • 优选Rdyn<0.5Ω器件(如ESD36A150TA的0.15Ω)
  • 高Rdyn导致VC飙升:Rdyn=1Ω → Ipp=10A时ΔV=10V

四、环境适应性参数:可靠性的保障

1. 温度系数

  • 击穿电压温漂:±0.1%/℃(优质TVS)
  • 案例
    • 某TVS@25℃时VBR=10V → 85℃时VBR=10.6V

2. 封装热阻(θJA)

封装类型 θJA(℃/W)    100W脉冲温升
        SOD-123     160         ΔT=160℃
    SMA(DO-214AB)               50         ΔT=50℃
     SMC(DO-214AB)      35            ΔT=35℃

五、汽车/工业级特殊要求

1. 认证标准匹配

应用场景 强制认证 代表型号
汽车电子 AEC-Q101 SM6S30A
工业设备 UL497B SMBJ15CA
医疗设备 IEC60601-1-2 ESD24D003TA

2. 失效模式要求

  • 车规级必须满足短路失效模式(避免开路风险)
  • 工业级要求失效后阻值>1MΩ(防漏电流)

六、选型决策流程图

		
瞬态电压抑制二极管

七、典型选型错误案例

1. 电压匹配失误

  • 错误:12V系统选用VRWM=12V的SMBJ12A
  • 后果:常态漏电流超标(实测>50μA)
  • 修正:换用VRWM=15V的SMBJ15CA

2. 浪涌能力误判

  • 错误:AC220V端口选用600W TVS(未考虑10/1000μs波形)
  • 后果:200A浪涌烧毁(实际功率=600W×0.6=360W)
  • 修正:换用1500W的SMCJ220CA

结语

    TVS选型本质是多约束优化问题。核心遵循“电压匹配→浪涌验证→电容筛选→认证适配”四步法则,重点关注VBR/VC的1.2倍系数、IPP的1.5倍裕量、Cj的50%降额使用。在汽车/工业场景必须执行AEC-Q101认证器件+热仿真验证,方能实现十年级可靠防护。

上一篇:ESD二极管选型难?关键参数解读助你轻松上手-ASIM阿赛姆 下一篇:ESD二极管双向与单向该怎么选择?-ASIM阿赛姆

深圳市阿赛姆电子有限公司

ESD防护器件生产制造商 EMC解决方案提供商
400-014-4913
地址:深圳市龙华区大浪街道高峰社区龙城工贸御祥3栋1层
邮箱:asim@asim.com.cn
微信公众号
官方客服