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標題: ESD和TVS在電路保護中的應用 [打印本頁]

作者: 羞紅的夏天    時間: 2012-6-15 21:24
標題: ESD和TVS在電路保護中的應用
主持人:研討會開始有請魏武給大家做演講,他的題目是TVS和ESD器件在電路保護中的應用,大家歡迎。

魏武:大家好,很高興認識大家,我是Vishay的應用工程師,來自深圳,今天能有機會在這里做一場TVS和ESD保護的介紹,另外一個主題是二極管在節能方面的一些應用。首先講下TVS和ESD在電路保護中的應用。

我們知道在有雷電或者一些干擾發生的情況下,電路中會有一些不規則波形發生,會影響到電路后面的一些器件,剛才我們的秘書長也說啦,電子產品很脆弱,所以有必要做一些保護,對后面電路的保護。那我們公司可以提供TVS和ESD。威世的TVS和ESD分為兩個序列,一個叫Transient Voltage,另外一個是PAR,可以用于汽車電子方面的,大家知道汽車電子是關系到人的生命安全的,需要一些高可靠性的器件做一些保護。

這個是一個簡單的二極管或者TVS所有的一些產品的波形,一個曲線,這個是正像的,就是二極管的一個表現情況,今天介紹主要在逆向方面,就是反向方面,這里對TVS的定義,我們會有一個VWM,在我們規格書上有這樣的參數,VWM定義為這個TVS沒有工作,對應有一個電流,逆向的一個電流,我們定義的一個工作的點是在它的這個逆向電流增加到IT的一個情況下,那我們對應有一個,任何一個器件有一個能量的大小,這里會有一個最大的限制,叫IPPM,就是流過這個IPPS的電流不能大于IPPM,這里有最大的VC,那么VC和IPPM,計算出來都在規格書里面,最大的能量針對這款器件。這個是TVS,或者是測試波形,我們怎樣定義一款TVS,最典型的兩款波形,一個是10/1000US的波形,先用升到100%,后到50%,后面是20個邁克降到20%,可以得到很清晰的概念,就是10/1000US的能量遠遠大于這個能量,就是10/1000US定義TVS,另外一種叫ESD保護,ESD保護是定義,所以我們公司有不同的產品。

這是另外的考量在設計中,在座的各位是設計工程師,在應用一個TVS或者是一個元器件的時候,很重要的一個就是時間,根據不同的時間它有一個能夠承受的功率的曲線,我們會出來。那在曲線之內的都是安全的,如果超過的話就是不安全的。然后另外一個就是根據它的溫度,溫度的變化,也會有一個變化,這個都是重要的參數,在設計中需要考慮的。威世可以提供雙向和單向的TVS。我們單向的一般不會有這種表現,雙向的話加一個C,或者有些加一個B,就代表是雙向的。一顆TVS,因為他的封裝的限制,功率不可能做到無限大,或者不能滿足設計需求的情況下,可以增加你的吸收能量的開發性,串起來可以增加一個 Combinations。在產品上,我們對于TVS應用的話,我們有一些建議,像這種軸差性的,就是在你的電路之間的距離盡可能短,減少在電路上的阻抗,達到有一些損壞的電壓產生的情況下,盡量通過短阻抗的路徑切換掉。我們不希望通過非常長的一些引腳,在電路中導致一個吸收的情況,就不如像這種的來的好。

下面重點介紹一下PAR的技術,PAR是我們一個TVS。威世有很多的專利在上面,它還有一個特點可以達到最高溫度185度,可以保護電子器件。PAR的有一個Axialtvs有400W到6000W,這是典型的電子汽車應用。

另外的話我們有表貼器件,大家可以在外面的展示臺上看到一個產品,上面有一個最大的TVS,就是我們的DO218。這是我們的一部分的TVS,這個就是一般的應用上面,最大是5000。不同的封裝的話對應不同的吸收的能量。

這個是我們的一些表貼器件,在這個紅框框里面,這個是我們威世目前主推的幾款封裝,我們統稱eSMP。這上面構成了現在的eSMP的序列,這里面有二極管、肖特基。我們就是讓它擁有更好的一個散熱,盡可能降低熱阻,這里有兩個極,就是上面的引腳是一個散熱片,然后貼到我們的PCB上面,可以很快通過我們的散熱片來散熱,所以這個產品針對我們的SMABC,可以做到更大的功率,用相同的封裝。

下面介紹一下在汽車電子領域的應用。大家知道汽車是關系到人的生命安全的,如果在行駛過程中出現事故的非常的危險,所以很多的企業把保護器件考慮在其中,在電子設計中,二極管有廣泛的應用,那早年的話主要在一些歐美企業、日本企業用的比較多,目前越來越多中國民營汽車企業也考慮這種安全性,引用像威世的一些二極管在汽車電子中提高安全性。在不同的一些汽車單元里面,都會用到這樣的一些保護器件。

具體的保護電路的話,在進來的地方,會有一顆二極管,做一個極性的保護,那這顆二極管,也可以是肖特基二極管,進來之后,會有一顆Load Dump的來吸收。做第一次的吸收。然后進來之后,這里還可以做一個第二次的吸收。然后這里的話,還有一些保護,嵌位主要在信號線上面。什么是load dump,就是負載突然在行進中消失掉,我們的電壓突然沖起來,那這個沖起來的電壓可能會傷到我們后面的一些器件,所以在這里加一顆二極管,把這個電壓強烈吸收掉,然后讓安全的電壓通過去。這是一個TVS吸收的一個典型的應用,很多的汽車單元里面用二次保護,第一次用一個功率比較大的TVS先消掉上面主要的尖峰,然后再通過一個功率比較小的TVS,做二次的保護,盡量消掉一個電壓,最終的一個非常好主意的電壓供應到我們后面的電路中去,有很多的規范在我們汽車電子中的應用,這里是一個ISO-7637的定義,它是用這樣的波形,這個波形跟我們在定義TVS中的話,多少都會有一點的不同,那么威世的話,在汽車電子領域有很多的經驗,所以我們也有很多的推介,不同的TVS對不同的波形的推薦不同。

這是一些汽車廠對于這種設計的測試波形。大家可以看到最高的是Chrysler,還有福特,大家不太一樣,但是大概的波形是這樣子。這是我們的一些二極管,這里面的話大家可以看到5A5S,8A8S,吸收的越多能量越大,針對不同的情況來測試一下電壓是不一樣,這里是我們的規格,我們是用 10/1000US來定義的,大家可以比較到一些東西,在您的設計應用中,可以做一些實踐上的應用。這是針對12伏在不同的條件下得到的結果,叉叉的就是沒有辦法保護到你后面的一些電路,圓圈就是OK的。這是針對24伏系統的一些推薦。針對不同的單位,不同的汽車上的功能單元,我們有不同的建議,這里有二次保護的TVS。這是在儀表盤上的一些應用。在加熱控制方面,在防盜系統上面,在我們的ABS上面,包括在我們的一些尾燈上面,都會看到我們TVS和二極管。這是另外一種保護,這個我們叫Rail to rail Protection,可剛剛我們講的TVS的保護也不一樣,就是在很大功率的線路上面,而這個是在一些信號線上面,我們用一些二極管做一些嵌位,我們把它做一些波形,一些電壓波形的保護,消去它的尖峰,這個在汽車電子上面有很多的應用。

這是一些典型的一些電路保護的一些線路,那這個的話只有一個極性保護,而沒有TVS,這個是非常危險的情況。如果突然發生一些電壓,破壞到后面的一些系統的話,剛剛好汽車開在行駛過程中,那非常危險。那這個的話是另外一個保護,就說只有一個TVS在這里。這個不是TVS,這個是一個二極管,這里的話是沒有極性保護的。這里是兩個加在一起,這里有一個二極管加一個TVS,二極管做一個極性保護,TVS做一個消峰的保護,這是目前推薦的保護方式。TVS是過電壓的一個保護,那這個二極管是做一個極性的一個保護。那這里我們有一些不同的產品推薦給大家,從小于0.5A到20A都不同的封裝,如果要更大的一些保護的話,我們最大可以做80A...
作者: zeng554466    時間: 2012-6-19 11:37
學習,學習
作者: fdjlz    時間: 2012-9-29 22:28
再清楚些就更好了
作者: spy007868    時間: 2013-8-26 08:38
復制下來!!!!!!!!!!!我自己好好學習!!!!!!!!!!!!!!!!

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