初识EMC元器件（二）

       通过上一篇文章《TVS管参数解读》，已经对TVS管的参数有了初步的认识，那么本章将着手如何应用。

　　TVS管防护电路可以主要分为两大类：电源接口防护和信号接口防护。

　　电源接口防护我们需要考虑的参数主要有：工作电压、功率、防护方案等；

　　信号接口防护我们需要考虑的参数主要有：信号速率、结电容大小、功率、信号电平、防护方案等。

　　接下来就详细说说每个参数如何选择：

１、根据保护电路工作电压，确定器件反向关断电压

　    明确防护电路的最大工作电压(V)，TVS管的反向关断电压Vrwm与最大工作电压关系如下:            　　AC供电:Vrwm≧V*1.414     　 DC供电:Vrwm≥V

        最大工作电压V需要按电源口特性测试要求的最大值来选择，需将电源波动考虑入内。 

2、根据防护需求，确定TVS管箝位电压和功率参数

　　最大箱位电压：Vmax≥(1.5~2.0)*Vrwm

　　TVS管需要满足的最小峰值功率：P≥Vmax*lpp=(1.5~ 2.0)*Vrwm*lpp。其中，Ipp为通流量

　　如果需要保留功率较大的降额，在满足防护要求的情况下，增加TVS管器件功率值，以达到更大的防护性能。对于不同的浪涌电流波形，需要做TVS管的等效功率换算（即上篇文章中的功率与ｔｄ的曲线关系）。

　　除此之外，还需根据工作温度进行降额，随着工作环境温度的升高，TVS管最大功率也将下降。

 ３、根据防护电路工作频率，确定TVS管结电容（信号接口）

 　　由于结电容的存在，在信号接口电路上，会对信号沿造成影响，高速信号下结电容过大将直接影响通信。根据经验，信号速率＜10kHz一般选取结电容＜1000pf级的TVS管，信号速率10kHz～100Hz一般选取结电容＜300pf级的TVS管，信号速率100kHz～1MHz一般选取结电容＜100pf级的TVS管，信号速率＞1MHz一般选取结电容＜50pf级的TVS管，但应用过程中仍需根据实测信号波形决定。

１、浪涌设计

　　一般户外设备、机车设备等电源接口需要进行防雷或防浪涌设计。这时选择TVS管需要注意关注两个因素:浪涌电压(决定浪涌电流)、浪涌信号波形脉冲宽度。以24V电源电路结构为例：（假设该电源接口需通过1500V／60A的脉冲测试）

     那么我们的计算过程如下：

    ａ、确定器件反向关断电压Vrwm

     根据前面的公式，Vrwm≥V即Vrwm≥24V，但考虑电源特性接口50V的要求，故选取Vrwm≥60V。

     ｂ、确定TVS管功率

     该条件下的瞬态阻抗：Z＝1500V／60A＝25Ω；

     击穿电压：Vbr=1.2*60=72V；

     最大钳位电压：Vmax≥(1.5~2.0)*Vbr＝108V；

     最大峰值电流：Ipp=（1500-108）/25=55.68A;

     额定脉冲功率：Pppm=108*55.68=6013W

     故该TVS管功率不能低于6013W。

 ２、ESD防护

　　通常对外信号与电源接口都需要进行ESD防护设计，虽然静电电压比较高，但静电脉冲电流时间比较短，通常是几十纳秒，因此对于防静电的TVS来讲，通常200W功率都可以满足15KV静电干扰。以RS232接口防护电路结构为例：

 ３、EOS防护

　　我们日常所使用的电子设备，在充电的插拔过程中，或多或少存在瞬间电流的冲击。一方面由于用电环境的异电波动，另一方面充电也多采用大电流充电。针对此瞬间产生的尖峰电流问题，也需要进行相关防护方案避免芯片的损坏。

      本篇文章主要针对TVS管的选型步骤、参数计算及电路结构进行了说明，进一步加深了对TVS管的认识，但理论终归是理论，想要将TVS管用的炉火纯青，还得实践应用中处处留心和总结。那么TVS管的介绍就到此结束，下一章我们将走进另一个EMC元器件的世界《初识EMC元器件（三）——共模电感的参数解读》。

      码字不易，谢绝转载~~~