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电气过应力的介绍 - 第 3 部分

2022-08-02 02:04:23

在上篇电气过应力博客中,我们介绍了瞬态电压抑制器 (TVS) 的技术参数。在本文中,我们将介绍逐步为设计选择最佳 TVS 的流程。

1. 考虑封装尺寸与最大功耗。TVS 的额定功率计算方法通常是用最大钳位电压乘以最大峰值脉冲电流 (PPP = IPP?VC) 。最大功耗一般针对 1ms 脉冲。使用高额定功率 TVS 的优势是 V-I 曲线在该(击穿)区域的斜率很陡。我们随后会更详细地介绍钳位区域的 V-I 特征,但重点是如果给定故障电流下的器件具有更高的额定功率,故障条件下的稳压会更好。

注意,在图 1 中功耗与封装尺寸有关。可惜的是,与放大器封装相比 TVS 的封装尺寸很大。但是,没有必要为每个放大器配备 TVS。一个 TVS 可用于整个电源总线,或者也许可在大型 PCB 中使用几个 TVS。在该实例中,我们将选择 400W 的封装来最大限度地缩小 TVS 尺寸。在后续计算中,我们将看到故障电压如何因为大故障电流而增加。

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电气过应力简介-第 3 部分

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1TVS 的封装尺寸与功耗实例

2. 为应用选择等于最大额定工作电源电压的反向对峙电压。在本示例中,最大电源电压等于指定的最大值(表 3 中为 ±18V),因此我们选择的对峙电压是 18V。只要电源电压小于反向对峙电压,TVS 漏电流就会保持为较低的水平(一般是微安级),在 TVS 产品说明书中通常由整个温度范围决定。表 1 是一个 TVS 实例,提供 18V 对峙电压以及与其相关的 5uA 和 10uA 漏电流。

1:瞬态电压抑制器(400W 5000W 两种选项)的技术参数实例

部件编号

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反向对峙电压VR

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漏电流VR IR

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击穿电压VBR

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击穿电流IBR

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最大钳位电压 VC

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最大峰值脉冲电流 IPP

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峰值功率 PPP

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最小

?

最大

?

SMAJ18A

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18V

?

5uA

?

20.0V

?

22.1V

?

1mA

?

29.2V

?

13.7A

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400W

?

5.0SMDJ18A

?

18V

?

10uA

?

20.0V

?

22.1V

?

1mA

?

29.2V

?

172A

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5000W

?

2OPA192 绝对最大额定参数表

数值

?

单位

?

电源电压

?

±20(+40,单电源)

?

V

?

信号输入终端

?

电压

?

共模

?

(V-) - 0.5至(V+) + 0.5

?

V

?

差分

?

(V+) - (V-) + 0.2

?

V

?

电流

?

±10

?

mA

?

输出短路

?

连续

?

工作温度

?

-55 至 +150

?

?

存储温度

?

-55 至 +150

?

?

结温

?

+150

?

?

静电放电 (ESD) 额定参数

?

人体模型 (HBM)

?

4

?

kV

?

带电器件模型 (CDM)

?

1

?

kV

?

3OPA192 工作技术参数

电气特性

TA = +25C,VCM = VOUT = VS/2,RLOAD = 10k?(连接至 Vs/2),另有说明的除外。

参数

?

测试条件

?

最小值

?

典型值

?

最大值

?

单位

?

电源

?

VS

?

指定电压范围

?

+4.5

?

+36

?

V

?

IQ

?

每个放大器的静态电流

?

IO = 0A

?

1

?

1.2

?

mA

?

TA = -40C 至 25C、IO = 0A

?

1.5

?

mA

?