發布日期：2022-07-14 點擊率：23
便攜式設備的ESD保護十分重要,而TVS二極管是一種十分有效的保護器件,與其它器件相比有其獨特的優勢,但在應用時應當針對不同的保護對象來選用器件,因為不同的端口可能受到的靜電沖擊有所不同,不同器件要求的保護程度也有不同。要注意相應的參數鑒別以及各個生產商的不同設計,同時還要進行合理的PCB布局。本文介紹在便攜式設備的ESD保護中如何應用TVS二極管器件。
TVS二極管的特點
TVS二極管的優勢
TVS相關參數
2．Vwm這是二極管在正常狀態時可承受的電壓,此電壓應大于等于被保護電路的正常工作電壓,否則二極管會不斷截止回路電壓；但它又需要盡量與被保護回路的正常工作電壓接近,這樣才不會在TVS工作以前使整個回路面對過壓威脅。
3．Vc這是二極管在截止狀態提供的電壓,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,否則器件面臨被損傷的危險。
4．Pppm額定脈沖功率 這是基于最大截止電壓和此時的峰值脈沖電流,對于手持設備,一般來說500W的TVS就足夠了。
5．電容對于數據/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,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選擇可高于40pF。
按鍵/開關:這些回路的數據率很低,對器件的電容沒有特殊要求,用普通的TVS陣列都可以勝任。
數據視頻/USB2.0:數據率高達480Mbps,有的視頻數據率達到1G以上,因而要選擇低電容LCTVS,它通常是將一個低電容二極管與TVS二極管串聯,以降低整個線路的電容(可低于3pF),達到高速率回路的要求。
SIM卡/天線:有專門為此類端口設計的集ESD(TVS)/EMI/RFI防護于一個芯片的器件,充分體現了片式器件的無限集成方案。
電源/充電口:由于是直流回路,可選用高電容器件。此端口可能會受到高能量的沖擊,可以選用集成了TVS和過流保護功能的器件。
2的位置,卻可以同時保護多個線路。最近的許多新產品更是適應便攜設備高集成度、小型化要求,將EMI/RFI/ESD保護集成在一個器件中,不但可以有效縮小空間,還大大減少了成本,降低了器件采購成本和加工成本,對于同時需要這幾種保護功能的端口來說,可謂設計者的首選。
PCB布局配合
1．避免在保護線路附近走比較關鍵的信號線；
2．盡量將接口安排在同一個邊上；
3．避免被保護回路和未實施保護的回路并聯；
4．各類信號線及其饋線所形成的回路所環繞面積要盡量小,必要時可考慮改變信號線或接地線的位置；
5．將接口信號線路和接地線路直接接到保護器件上,然后再進入回路的其它部分；
6．將復位、中斷、控制信號遠離輸入/輸出口,遠離PCB的邊緣；
7．在可能的地方都加入接地點；
8．采用高集成度器件,二極管陣列不但可以大大節約線路板上的空間,而且減少了由于回路復雜可能誘發的寄生性線路自感的影響。
本文結論
作者: 金麗
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