瞬態電壓抑制器(TVS)相關參數定義與解釋

在設計汽車的過程中，一個主要的難題是例如控制單元、傳感器、信息娛樂系統等保護電子設備，免遭出現在電源線上的有害浪涌、電壓瞬態、ESD和噪聲的損害。瞬態電壓抑制器（TVS）是用于保護汽車電子產品的理想方案，有些參數對這些應用來說非常重要，包括功率等級、關態電壓、擊穿電壓、最大擊穿電壓。下面是這些參數的定義。

　　功率等級

　　TVS的功率等級是在一定測試或應用條件下吸收浪涌的能力。10 μs/1000 μs脈沖波形（Bellcore 1089標準）的行業標準測試條件如圖1所示。這個測試條件不同于TVS瞬態電壓吸收能力的測試條件，吸收能力的測試采用8 μs/20 μs脈沖波形，如圖2所示。

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

　　擊穿電壓（VBR）

　　擊穿電壓是器件進入雪崩擊穿的電壓，采用數據表上的特定電流條件下進行測試。

　　最大擊穿電壓（VC：鉗位電壓）

　　在一定的峰值脈沖電流等級下，TVS上會出現鉗位電壓。TVS的擊穿電壓是在非常低的電流下測得的，例如1mA或10mA，不同于應用條件下的實際雪崩電壓。因此，半導體制造商標注的典型或最大擊穿電壓對應的是大電流。

　　關態工作電壓（VWM）：工作時的關態反向電壓

　　關態電壓指的是 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器件的重要參數。在汽車里面，一些汽車電子產品的法規是根據“跳啟動保護”的情況制定的。這種情況下，要求為12V的電子設備提供10分鐘的23VDC電源，用36VDC電源給24VDC電子設備供電10分鐘，不會損壞電路或引起誤操作。因此，關態電壓是用在汽車電子產品中的TVS的關鍵參數。

　　汽車電源線（甩負荷）的初次保護

　　電子控制單元、傳感器和信息娛樂系統等汽車電子設備是連到電源線上的。這些電子產品的電源是電池和發電機，這兩種電源的輸出電壓不穩定，易受溫度、工作狀態和其他條件的影響。此外，使用電磁線圈負載的汽車系統，例如燃油噴嘴、閥門、電動機，電子和混合控制器，會把ESD、尖峰噪聲和其他類型的瞬態和浪涌電壓引入到電源和信號線上。