电路研究4——TVS管

        这个我发现这个的选型好像也存在点问题。选的对不对好像也不太行。

        本次使用3.3V跟5V使用的TVS管:

        3.3V本来选的是PESD3V3S1BA-N,不过看资料好像效果不算太好,本期间的关断电压是3.3V。下面是摘抄的资料

        1. 反向关断电压(VR或VRWM):

            这是TVS二极管在不导通状态下所能承受的最高电压。

            选型时,应确保VR略高于被保护电路的正常工作电压,以防止在正常工作时误触发。

             V_{RWM}\approx1.1\sim 1.2*V_{CC}(不能选取的过高,如果太高,钳位电压也会较高)

            这个看来好像选的不太对,应该大于3.3V才行。所以我就研究了很久想选一个4V左右的管子,可惜好像没有,于是我在csdn找到了一位前辈的资料他给推荐的是东芝的5v,应该是没有4v左右的了,所以选了PESD5V0S1BA-N。

        2. 击穿电压(VBR):

            击穿电压是指TVS二极管开始导通并起到保护作用时的电压值。

            击穿电压应略高于反向关断电压,并且在电路的最大工作电压以下。

            例如,对于一个最大工作电压为14V的电路,击穿电压应在15V到17V之间,如2TS14CA、2TS15CA、2TS16CA。

        3. 箝位电压(VC):

            箝位电压是指TVS二极管在瞬态事件发生时将电压限制在安全范围内的电压值。

            箝位电压越低,对电路的保护效果越好。

            选型时,应确保箝位电压低于被保护器件的最大耐受电压。

        4. 峰值脉冲电流(IPP):

            峰值脉冲电流是TVS二极管在规定的脉冲持续时间内所能承受的最大电流值。

            选择IPP时,应确保其大于可能出现的瞬态电流峰值。

            例如,对于一个可能产生100A脉冲电流的电路,TVS二极管的IPP应不低于100A。

        5. 动态电阻(RD):

            动态电阻是指TVS二极管在击穿后导通时的电阻值。

            动态电阻越低,TVS二极管的箝位效果越好。

            因此,选择动态电阻较低的TVS二极管有助于提高电路的保护效果。

        6. 封装形式和尺寸:

            不同的应用场景对封装形式和尺寸有不同的要求。

            例如,在空间受限的便携式设备中,SMD(表面贴装器件)封装的TVS二极管更为合适。

            而在大功率设备中,选择更大封装尺寸的TVS二极管有助于提高散热性能和电流处理能力。

        7. 工作温度范围:

            TVS二极管的工作温度范围决定了其在不同环境条件下的适用性。

            对于需要在极端温度条件下工作的设备,选择宽温区(如55°C至+150°C)的TVS二极管非常重要。

        TVS管(瞬态抑制二极管)

        1.1 工作原理

        TVS管,全称为瞬态抑制二极管,是一种用于保护电路免受瞬态电压冲击的半导体器件。当电路中出现瞬态过电压时,TVS管会迅速导通,将过电压分流到地,保护下游电路元件。

        1.2 参数选择

        选择TVS管时,应考虑以下几个关键参数:

        - 反向击穿电压(VBR):选择比电路正常工作电压略高的VBR值。一般建议比最大工作电压高出20%-30%。

        - 最大钳位电压(VC):TVS管在瞬态过压时能钳位的最高电压。应确保VC低于被保护电路的耐受电压。

        - 峰值脉冲电流(IPP):TVS管能承受的最大瞬态脉冲电流。选择时应确保IPP大于可能出现的最大脉冲电流。

        1.3 常用型号推荐

        - SMBJ系列:适用于小功率电路保护,如SMBJ5.0A,SMBJ12A。

        - SMAJ系列:适用于中等功率电路保护,如SMAJ24A,SMAJ58A。

        - P6KE系列:适用于较大功率电路保护,如P6KE200A,P6KE400A。

        补:记错了,我之前SIM只有图,没有说TVS管的事情。

        之前的SIM卡电路,跟新添加的USB充电电路都会用到TVS管,这里做个添加。

        串口充电电路。我采用了USB-TYPE-C-018作为USB充电,以及调试接口,所以需要添加TVS管防护,记得之前做心电模块测试时候emc测试时候出过问题,所以当时就进行了防护,因为是usb所以推荐的是sr05,记得需要添加2个来着,所以这次就变更为4路防护的CDSOT236-0504C。

        旧电路是根据测试需求添加了SR05

        不过因为usb-Type-C是双路的我们充电时候可以使用Type-C线,端口用到的Type-C座,所以就进行了变更,采用了4路的,资料里的图示为下图:加电阻的为跟电源隔离。

        最后形成了电路:

        因为本器件可以带有4路,所以SIM卡的电路我也打算用上。

### TVS管单向与双向的区别 #### 定义与工作原理 TVS(Transient Voltage Suppressor)瞬态电压抑制二极管用于保护电子设备免受瞬间高能量脉冲的影响。单向TVS管的工作方式类似于稳压二极管,在正向施加一定电压时会导通并箝位电压水平,而在反向条件下表现为高阻状态直到达到击穿电压才会开启放电路径[^1]。 对于双向TVS而言,则可以视为两个背靠背连接在一起的稳压二极管结构,能够承受来自任意方向上的浪涌冲击而不损坏被保护元件,并且在任何一侧发生过载情况都能有效响应[^3]。 #### 外观识别方法 通过外观可以直接区分这两种类型的器件:通常情况下,单向TVS上会有明显的阴极端标记来指示其极性位置;相反地,由于设计成无极性的特点,所以双向版本不会有此类标志存在。 #### 应用场景差异 当涉及到直流电源线路中的应用时,单向TVS更为常见,因为它们能更好地处理特定方向上的尖峰信号。然而,在交流环境中或是那些可能遭遇双极性瞬变事件的地方——比如通信接口或天线输入端口附近,则更适合采用双向型号以提供全方位防护措施[^2]。 #### 性能参数比较 值得注意的是,尽管两者都可以执行类似的保护功能,但在某些性能指标方面存在着细微差别。例如,就极间电容(Cj)来说,单向产品的数值往往高于同类别的双向产品,这意味着前者可能会引入更多的寄生效应到高频电路当中去[^5]。 ```python def tvs_type_identification(tvs_marking): """ 判断给定的TVS管是单向还是双向 参数: tvs_marking (str): TVS管表面标记 返回: str: "单向" 或者 "双向" """ if '阴极' in tvs_marking or '-' in tvs_marking: return "单向" else: return "双向" # 示例调用 print(tvs_type_identification('有阴极线')) # 输出:"单向" ```
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