瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)相關(guān)參數(shù)定義與解釋

在設(shè)計(jì)汽車的過程中，一個(gè)主要的難題是例如控制單元、傳感器、信息娛樂系統(tǒng)等保護(hù)電子設(shè)備，免遭出現(xiàn)在電源線上的有害浪涌、電壓瞬態(tài)、ESD和噪聲的損害。瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）是用于保護(hù)汽車電子產(chǎn)品的理想方案，有些參數(shù)對(duì)這些應(yīng)用來說非常重要，包括功率等級(jí)、關(guān)態(tài)電壓、擊穿電壓、最大擊穿電壓。下面是這些參數(shù)的定義。

　　功率等級(jí)

　　TVS的功率等級(jí)是在一定測(cè)試或應(yīng)用條件下吸收浪涌的能力。10 μs/1000 μs脈沖波形（Bellcore 1089標(biāo)準(zhǔn)）的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件如圖1所示。這個(gè)測(cè)試條件不同于TVS瞬態(tài)電壓吸收能力的測(cè)試條件，吸收能力的測(cè)試采用8 μs/20 μs脈沖波形，如圖2所示。

　　圖1：TVS的測(cè)試波形（Bellcore 1089） 圖2：TVS的波形

　　擊穿電壓（VBR）

　　擊穿電壓是器件進(jìn)入雪崩擊穿的電壓，采用數(shù)據(jù)表上的特定電流條件下進(jìn)行測(cè)試。

　　最大擊穿電壓（VC：鉗位電壓）

　　在一定的峰值脈沖電流等級(jí)下，TVS上會(huì)出現(xiàn)鉗位電壓。TVS的擊穿電壓是在非常低的電流下測(cè)得的，例如1mA或10mA，不同于應(yīng)用條件下的實(shí)際雪崩電壓。因此，半導(dǎo)體制造商標(biāo)注的典型或最大擊穿電壓對(duì)應(yīng)的是大電流。

　　關(guān)態(tài)工作電壓（VWM）：工作時(shí)的關(guān)態(tài)反向電壓

　　關(guān)態(tài)電壓指的是 TVS在未擊穿情況下所能承受的最高電壓，是電路中在正常情況下不工作的保護(hù)器件的重要參數(shù)。在汽車?yán)锩?，一些汽車電子產(chǎn)品的法規(guī)是根據(jù)“跳啟動(dòng)保護(hù)”的情況制定的。這種情況下，要求為12V的電子設(shè)備提供10分鐘的23VDC電源，用36VDC電源給24VDC電子設(shè)備供電10分鐘，不會(huì)損壞電路或引起誤操作。因此，關(guān)態(tài)電壓是用在汽車電子產(chǎn)品中的TVS的關(guān)鍵參數(shù)。

　　汽車電源線（甩負(fù)荷）的初次保護(hù)

　　電子控制單元、傳感器和信息娛樂系統(tǒng)等汽車電子設(shè)備是連到電源線上的。這些電子產(chǎn)品的電源是電池和發(fā)電機(jī)，這兩種電源的輸出電壓不穩(wěn)定，易受溫度、工作狀態(tài)和其他條件的影響。此外，使用電磁線圈負(fù)載的汽車系統(tǒng)，例如燃油噴嘴、閥門、電動(dòng)機(jī)，電子和混合控制器，會(huì)把ESD、尖峰噪聲和其他類型的瞬態(tài)和浪涌電壓引入到電源和信號(hào)線上。