中心議題:
- Littelfuse TVS 二極管陣列系列
- TVS 二極管陣列的工作原理
- 瞬變電壓事件是什么,我為什么必須重視它?
- 為什么瞬變越來越獲得重視?
- TVS 二極管陣列參考設計和應用說明
雷擊或ESD會對電子線路造成嚴重威脅,而LittelfuseTVS 二極管陣列能保護電子產(chǎn)品免受這些極快且具破壞性電壓瞬變的傷害,它們能為電腦和便攜式消費電子產(chǎn)品中的 I/O 接口和數(shù)碼及模擬信號線(如 USB 和 HDMI)提供理想的保護解決方案。本文講述瞬變電壓、TVS 二極管陣列的工作原理、Littelfuse TVS 二極管陣列參考設計和應用說明。
Littelfuse® SPA™ TVS 二極管陣列系列
Littelfuse TVS 二極管陣列 SPA 系列設計用于保護電子產(chǎn)品免受極快且通常具有破壞性的電壓瞬變(如雷擊和靜電釋放 (ESD))的傷害。它們能為電腦和便攜式消費電子產(chǎn)品中的 I/O 接口和數(shù)碼及模擬信號線(如 USB 和 HDMI)提供理想的保護解決方案。
靜電釋放 (ESD) 是會對電子線路造成嚴重威脅的電力瞬變。 最常見的原因是兩種不同物質(zhì)之間發(fā)生摩擦,導致電荷在它們的表面上累積。一般來說,人體就是這種表面之一,并且這種靜電荷電壓常??赡軙哌_ 15,000 伏。靜電電壓達 6000 伏時,ESD 放電會對人造成痛感。 較低的放電電壓難以察覺,但仍能對電子元件和電路造成致命破壞。這些堅固的二極管可安全吸收 IEC 61000-4-2 國際標準中指定的最高等級(4 級)重復 ESD 沖擊,且不會降低性能。
查看 Littelfuse TVS 二極管陣列;http://coahr.cn/ads/cntads/banner_id/437/from/alone
為符合最新高帶寬要求的設備提供高性能瞬變電壓保護
主要特點:
• 市場領先的瞬變箝位性能
• 為高速數(shù)據(jù)線路提供超低電容
• ESD、IEC61000-4-2、最高 ±30kV(接觸/空氣))
• 額定雷擊浪涌達 150A、8x20µs
• 離散和節(jié)省空間的陣列(最多 14 個通道)
• 外形如 0201 一樣小巧(0.6mm x 0.3mm)
工作原理 點擊查看:http://coahr.cn/ads/cntads/banner_id/437/from/alone
Littelfuse TVS 二極管陣列,能針對 ESD、電磁干擾 (EMI)、電力快速瞬變 (EFT) 和雷擊提供高水平保護,主要用于敏感數(shù)字和模擬輸入電路,其中存在依靠電源運行的數(shù)據(jù)、信號或控制線路。
SPA 以兩種方式工作:首先,它們會用二極管吸收瞬變,繼而引導電流;其次,雪崩二極管或齊納二極管會箝制電壓水平。這能防止設備因電壓超出額定值而受到損壞。如果出現(xiàn)過壓故障,設備必須擁有具有指定電流波形的低箝位電壓,才能保護敏感的 IC 和端口。
正常運作時,反向關態(tài)電壓必須高于設備電源/工作電壓,同時泄漏電流必須低,才能防止電源載入。設備電容必須足夠低才能減少輸入信號失真。設備封裝基底面必須小,高度必須低,才能支持高密度的印刷電路板 (PCB) 布局。
設備必須能耐受 IEC 61000-4-2 中指定的多個 ESD/EFT 脈沖。
下頁內(nèi)容:電壓瞬變、Littelfuse TVS 二極管陣列參考設計和應用說明
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瞬變電壓事件是什么,我為什么必須重視它?
電壓瞬變的定義是短時間的電能浪涌,是因過去存儲的電能或通過其他方式(例如高電感負載或雷擊)引起的電能瞬間釋放導致。在電力或電子電路中,這種電能可通過受控切換作用以可預知的方式釋放,或被隨機導入外部來源的電路中。
電壓瞬變注意事項點擊查看:http://coahr.cn/ads/cntads/banner_id/437/from/alone
可重復的瞬變經(jīng)常是由電動機、發(fā)電機或電抗電路元件切換引起的。另一方面,隨機瞬變一般是由雷擊和靜電釋放 (ESD) 導致的。雷擊和 ESD 一般都是意外發(fā)生的,可能需要復雜的監(jiān)控才能得到精確測量,尤其是在電路板上引起時。多個電子學標準組織都使用公認的監(jiān)控或測試方法分析了電壓瞬變的發(fā)生 率。下表列出了幾種瞬變的主要特征。
為什么瞬變越來越獲得重視?
元件微型化已增加了對電應力的敏感性。以微處理器為例,其結(jié)構(gòu)和導電通路無法處理因 ESD 瞬變導致的高電流。這些元件以非常低的電壓運作,所以必須控制電壓擾動,防止出現(xiàn)設備停止以及潛在或災難故障。
靈敏的微處理器如今在大量設備中都十分常見。 從家用電器(如洗碗機)到工業(yè)控制設備甚至玩具,都使用微處理器來改善功能和效率。
現(xiàn)在,大部分車輛也采用多個電子系統(tǒng)來控制引擎、空調(diào)、剎車、甚至導向、牽引和安全系統(tǒng)。
電器和汽車制造中的許多子元件或支持元件(例如電動機或配件)會對整個系統(tǒng)構(gòu)成瞬變威脅。
精密的電路設計不僅需要考慮環(huán)境,還需要考慮這些相關元件的潛在影響。下方的表 2 顯示各種元件技術的弱點。
TVS 二極管陣列(SPA 系列)目錄 點擊查看:http://coahr.cn/ads/cntads/banner_id/437/from/alone
Littelfuse SPA 設備設計用于保護電子產(chǎn)品免受極快且通常具有破壞性的電壓瞬變(如雷擊和靜電釋放 (ESD))的傷害。它們能為電腦和便攜式消費電子產(chǎn)品中的 I/O 接口和數(shù)碼及模擬信號線提供理想的保護解決方案。
Littelfuse SPA 設備可用于各類封裝配置,包括 DIP、SOIC、MSOP、SOT23、SOT143、SC70、SOT5x3、SOT953、μDFN、SOD723 和倒裝晶片。
端口保護指南: 系統(tǒng)級和應用特定的靜電釋放 (ESD) 抑制設計指南 點擊查看:http://coahr.cn/ads/cntads/banner_id/437/from/alone
如今的電子設備設計師們要求以更高的靈活度實現(xiàn)更多功能以及更高程度的用戶交互。 在這種背景下,催生了納米芯片組以及大量用戶接口或端口的發(fā)展。這兩者合在一起導致電子設備更易受到 ESD 的影響,并且需要更為健全的解決方案。
應用說明: 選擇適當?shù)?ESD 設備 點擊查看:http://coahr.cn/ads/cntads/banner_id/437/from/alone
如今的電路板設計師面臨著多種用于實現(xiàn) ESD 保護的選擇。設計師通常受到某些限制的束縛,例如他/她的應用能承受的寄生電容量或電路板能夠順利通過的所需 ESD 電平。這些限制情況通常不會將可用的 ESD 設備數(shù)量減少到一個可管理的數(shù)量。此白皮書為設計師提供指導,幫助他們選擇能增大首次設計成功通過機會的 ESD 設備。
應用說明: 增強 ESD 保護的小技巧 點擊查看:http://coahr.cn/ads/cntads/banner_id/437/from/alone
在此白皮書中,我們會介紹各種技術,電路板設計師可應用這些技術幫助自己的設計達到所需的 ESD 電平,避免所選擇的 ESD 保護設備無法通過系統(tǒng)內(nèi)的 ESD 測試。
應用說明: USB3.0 端口 ESD 電路保護 點擊查看:http://coahr.cn/ads/cntads/banner_id/437/from/alone
本文會詳細闡述問題,顯示 USB3.0 眼圖測試結(jié)果,以證明為何正確的硅保護陣列種類是用于保護 USB 3.0 應用免受 ESD 影響的最佳技術。
應用說明: 以太網(wǎng)端口雷擊、ESD 和 EFT 保護 點擊查看:http://coahr.cn/ads/cntads/banner_id/437/from/alone
了解上述事件的本質(zhì)和"方向性"有助于指導設計師如何最好地保護以太網(wǎng)端口,更重要的是,指導設計師了解設備的引腳連接如何影響系統(tǒng)性能。