前面兩篇文章分別聊了TVS管的幾個參數以及和穩壓管的區別,這兩個在面試中經常會被問到。今天再聊一個命中率更高的問題,不信你往下看。
一道面試題
照例,先拋出來一道面試題:“TVS管如何選型?”。這個問題,相信工作3-5年的小伙伴在面試找工作過程中肯定會有遇到過。反正我自己是被問到過,當時怎么回答的已記不清。如果是你,你會給出怎樣的答案?思考10秒鐘。
另外,在實際開發過程中,也會遇到TVS需要新選型的情況。
3種實際情況
先不說在面試中這道題如何回答,在項目開發中,我遇到過如下3種情況:
第①種情況:以前圖紙上(TVS)使用什么型號,我也使用什么型號。
這種屬于照抄照搬,拿來主義,不求甚解。我大概率能想到:假如因為照搬前人圖紙出問題,他很可能會說不是他的責任,是前面的人設計錯誤。
第②種情況:問同事,同事告訴我TVS選哪個型號,我就用哪個型號。
這種屬于抱大腿。如果抱的是真大腿,那算幸運;如果抱的是小胳膊,那估計就踩坑了。畢竟自己沒有區分能力。
第③種情況:把需求發給供應商或者代理。他們推薦我使用哪個型號,我就用哪個型號。
這種屬于甩鍋。把本來該自己解決的問題,甩給了供應商。當然供應商為了推自己的物料,很樂意接這種任務。供應商很期望對接的研發屬于這種。此時供應商推的物料是基于自身角度出發,而對項目而言未必是最優的。
這3種情況我都實際遇到過。雖然最終也沒有發生問題,但我認為這3種情況都是不可取的做法,總感覺把主動權拱手他人,任人擺布。
評估5個要素
再回到本文討論的面試題:TVS管該如何選型?其實這道題還是考察答題者對TVS的關鍵參數的理解是否透徹,是否清楚這些參數分別決定了哪些方面。
我們也無需糾結,搞不清哪些是關鍵因數。我們就直接找一個規格書進行討論。
第①要素是Vrwm,這個是給我們明確TVS的最大反向工作電壓,前面有文章說明過,這里不做展開。需要保證被保護信號的工作電壓略小于Vrwm。
定量估算:略小于,可以簡單理解為:Vrwm=信號工作電壓x(1.1~1.2倍系數)。
第②要素是Vcl,這個是幫助我們判斷TVS管的鉗位電壓是否能和后級電路適配。前面文章也已說明,不展開。需要保證Vcl不超過后級電路的最高承受電壓。
定量估算:不超過,可以簡單理解為:Vcl
有小伙伴會問,為啥沒說Vbr。這是因為我們在選型時更關注的是TVS擊穿是的鉗位電壓,而不是什么時候發生反向擊穿。
第③要素是Ipp,峰值脈沖電流,這個用于判斷TVS對外部脈沖能量的耐受程度,越大越好。特別是在產品測試中有要求通過浪涌測試(IEC61000-4-5)時,尤其要關注這個參數。
定量估算:Pppm=VclxIpp,需要大于電路中可能出現的浪涌能量。
第④要素是結電容Cin,這個是幫忙我們判斷TVS對信號完整性及特性阻抗的影響。這里要特別說明下。特別是高速信號上,通常會對鏈路上的電容有定量要求。
定量估算:Cin<被保護電路的特定信號的結電容要求
如下圖,SerDes鏈路中經常用到的GMSL2,就明確要求外掛的TVS管結電容需要小于0.5pf!如果結電容過大,會直接影響信號完整性。
最后可以再考慮下第⑤個要素:器件封裝。越小越好,節省PCB空間,但同時功率可能會相應減小,這個需要綜合考慮。
綜上所述,我們可以按照如下順序進行選型評估:Vrwm-->Vcl-->Ipp-->Cin-->封裝。
總 結
今天討論的內容先到這里,簡單總結下:TVS管如何選型?
①3種不可取但又實際存在的情況:照搬/抱大腿/甩鍋。
②按照如下順序進行選型評估:Vrwm-->Vcl-->Ipp-->Cin-->封裝。
(a)Vrwm。明確了下TVS反向工作電壓,需要保證被保護信號的工作電壓略小于Vrwm;
(b)Vcl,用于判斷TVS管的鉗位電壓是否能和后級適配。需要保證Vcl不超過后級電路的最高承受電壓。
(c)Ipp,用于判斷TVS對外部脈沖能量的耐受程度;Pppm需要大于電路中可能出現的浪涌能量。
(d)Cin,用于判斷TVS對信號完整性及特性阻抗的影響;需要保證不超過被保護電路的特定信號的結電容要求;
(e)封裝,結合實際情況確定。
本文轉載自硬件微講堂公眾號
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原文標題:TVS管如何選型?
文章出處:【微信號:Elec-sunday,微信公眾號:電子芯期天】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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