便攜式設(shè)備的ESD保護(hù)十分重要,而TVS二極管是一種十分有效的保護(hù)器件,與其它器件相比有其特的優(yōu)勢,但在應(yīng)用時應(yīng)當(dāng)針對不同的保護(hù)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(hù)程度也有不同。要注意相應(yīng)的參數(shù)鑒別以及各個生產(chǎn)商的不同設(shè)計,同時還要進(jìn)行合理的PCB布局。
TVS二極管的特點?
可用于便攜式設(shè)備的ESD保護(hù)器件有很多,例如設(shè)計人員可用分立器件搭建保護(hù)回路,但由于便攜設(shè)備對于空間的限定以及避免回路自感,這種方法已逐漸被更加集成化的器件所替代。多層金屬氧化物器件、陶瓷電容還有二極管都可以有效地進(jìn)行防護(hù),它們的特性及表現(xiàn)各有不同,TVS二極管在此類應(yīng)用中的特表現(xiàn)為其贏得了越來越大的市場。
TVS二極管顯著的特點一是反應(yīng)迅速,使瞬時脈沖在沒有對線路或器件造成損傷之前就被有效地遏制,二是截止電壓比較低,更適用于電池供電的低電壓回路環(huán)境。另外對TVS二極管設(shè)計的改進(jìn)使其具有更低的漏電流和結(jié)電容,因而在處理高速率傳導(dǎo)回路的靜電沖擊時有更理想的性能表現(xiàn)。
優(yōu)勢
TVS與齊納二極管:與傳統(tǒng)的齊納二極管相比,TVS二極管P/N結(jié)面積更大,這一結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)使TVS具有更強的高壓承受能力,同時也降低了電壓截止率,因而對于保護(hù)手持設(shè)備低工作電壓回路的安全具有更好效果。
TVS與陶瓷電容:很多設(shè)計人員愿意采用表面貼裝的陶瓷電容作ESD保護(hù),不但便宜而且設(shè)計簡便,但這類器件對高壓的承受力卻比較弱。5kV的沖擊會造成約10%陶瓷電容失效,到10kV時,損壞率達(dá)到60%,而TVS可以承受15kV電壓。在手持設(shè)備的使用過程中,由于與人體頻繁接觸,各個端口至少能夠承受8kV接觸沖擊(IEC61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)),可見使用TVS可以有效終產(chǎn)品的合格率。
TVS與MLV:多層金屬氧化物結(jié)構(gòu)器件(MLV)也可以進(jìn)行有效的瞬時高壓沖擊抑制,此類器件具有非線性電壓-電流(阻抗表現(xiàn))關(guān)系,截止電壓可達(dá)初中止電壓的2~3倍,這種特性適合用于對電壓不太敏感的線路和器件的保護(hù),如電源回路。而TVS二極管具有更好的電壓截止因子,同時還具有較低的電容,這一點對于手持設(shè)備的高頻端口非常重要,因為過高的電容會影響數(shù)據(jù)傳輸,造成失真或是降級。TVS二極管的各種表面封裝均適合流水線裝配的要求,而且芯片結(jié)構(gòu)便于集成其它的功能,如EMI和RFI過濾保護(hù)等,可有效降低器件成本,優(yōu)化整體設(shè)計。
另一個不能忽略的特點是二極管可以很方便地與其它器件集成在一個芯片上,現(xiàn)有很多將EMI過濾和RFI防護(hù)等功能與TVS集成在一起的器件,不但減少設(shè)計所采用的器件數(shù)目降低成本,而且也避免PCB板上布線時易誘發(fā)的伴生自感。