ZHCT922 March 2025 LM5066I , TPS25984B

4 TVS 二极管选择

TVS 二极管旨在保护电子元件免受电压峰值的影响。一旦二极管上的电压超过雪崩击穿电势，TVS 二极管就开始工作。图 4 是 TVS 二极管的电流 - 电压曲线图。

图 4 TVS 二极管特性。

如图 4 所示，最终钳位电压是 TVS 二极管分流的电流及 TVS 二极管动态电阻 (R_d) 的函数。同样，动态电阻是二极管封装尺寸和 TVS 二极管分流电流的持续时间 (t_P) 的函数。

例如，SMAJ 二极管 (13.52mm²) 的 R_d 高于 SMBJ 二极管 (19.44mm²)，因此在给定的分流电流下，SMAJ 二极管的钳位电压会更高。

使用这些 R_d 值来计算钳位电压，这些值可从 TVS 二极管制造商的数据表中获得。

对于 t_p ≤ 20μs：

方程式 3.

R_{d (t_{P})} = R_{D (8 / 20 μ s)}

对于 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)}

对于 t_p ≥ 1ms：

方程式 5.

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

这种多参数相关性会导致具有挑战性的迭代设计过程。为了简化设计，TI 发布了一个用于 TVS 选择的在线工具 [5]。图 5 以流程图的形式展示了设计方法，而表 1 列出了机架式服务器的典型规范。

图 5 TVS 二极管选择流程图。

表 1 典型系统规范。