NEST151 March 2025 LM5066I , TPS25984B

4 TVS 二極體選擇

TVS 二極體的設計旨在保護電子元件免受電壓突波的影響。一旦二極體上的電壓超過雪崩擊穿電位，TVS 二極體就會開始運作。圖 4 顯示 TVS 二極體電流電壓曲線圖表。

圖 4 TVS 二極體特性。

如圖 4 中所示，最終箝位電壓是 TVS 二極體分流的電流以及 TVS 二極體動態電阻 (R_d) 的函數。同樣地，動態電阻是二極體封裝尺寸和 TVS 二極體分流電流的時間 (t_P) 的函數。

例如，SMAJ 二極體 (13.52mm²) 的 R_d 比 SMBJ 二極體 (19.44mm²) 更高，因此 SMAJ 二極體在給定分流電流下會產生更高的箝位電壓。

使用這些 R_d 值計算箝位電壓，這些值可從 TVS 二極體製造商的產品規格表中取得。

對於 t_p ≤ 20μs：

方程式 3.

R_{d (t_{P})} = R_{D (8 / 20 μ s)}

對於 20μs < t_p < 1ms：

方程式 4.

R_{d (t_{P})} = \frac{R_{D (10 / 1,000 μ s)} - R_{D (8 / 20 μ s)}}{980} [t_{P} - 20 μ s] + R_{d (8 / 20 μ s)}

對於 t_p ≥ 1ms：

方程式 5.

R_{d (t_{P})} = R_{D (10 / 1,000 μ s)}

這種多參數依賴性導致迭代設計過程充滿挑戰。為簡化設計程序，TI 推出適用 TVS 選擇的線上工具 [5]。圖 5 以流程圖的形式說明設計方法，同時表 1 列出機架式伺服器的典型規格。

圖 5 TVS 二極體選擇的流程圖。

表 1 典型系統規格。