TVS二极管选型表怎么做?从工作电压到封装的审核清单

TVS二极管选型表怎么做?从工作电压到封装的审核清单

2026.08.10 00:00:00
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TVS二极管选型表的作用,是把“这颗看起来电压差不多”的判断改成一条可复查的电压和能量链。表格先筛掉正常工作时会误导通的型号,再检查浪涌时后级到底会承受多少残压,最后才比较封装、成本和供货。

很多失误出在表格列得太少:只有24 V、600 W、SMB这几项,没写脉冲波形、IPP对应的VC,也没写后级耐压。这样的表不具备审核价值。

选型表应保留哪些列

建议每个候选型号至少记录以下字段:

  • 受保护节点的最高持续电压、最高温度和允许短时过压;

  • TVS的VRWM、VBR最小值和最大值、IR及其测试条件;

  • 最大VC、对应IPP、脉冲波形和峰值功率条件;

  • 单向或双向结构、封装、焊盘和可实现的回流路径;

  • 后级芯片、MOSFET或DC/DC的绝对最大额定值与功能边界;

  • 环境温度、重复脉冲、线缆源阻抗和实际浪涌路径;

  • 验证结果,包括TVS端电压、后级引脚电压和测试后漏电。

不要把典型值和最大值混在一列。审核时应明确每一项是保证值、典型值还是实验室实测值。

从工作电压开始筛

先统计节点的最高持续电压,而不是只写标称电压。12 V电源可能有充电和稳态公差,24 V工业输入可能有电源容差与长线反射,信号线上还要考虑未上电状态或外部设备反向灌电。

筛选顺序可以这样执行:

  1. 计算最高持续电压和最低环境温度下的边界,选择不会在正常状态提前导通的VRWM。

  2. 用VBR范围和温度曲线检查击穿窗口,不把25℃典型值当成全温保证值。

  3. 在目标浪涌电流和波形下读取最大VC,比较后级耐压。

  4. 将PCB走线、封装和回流电感造成的过冲加入后级引脚预算。

  5. 检查脉冲能量、重复次数和间隔是否落在器件与散热条件允许的范围内。

当第3步没有余量时,提高峰值功率等级不一定能解决问题。可能需要降低回流寄生、增加上游限流,或选择不同的钳位窗口。

24 V候选如何放进表里

ASIM阿赛姆SMA04J24V、SMB06J24V和SMC15J24V的VRWM均为24 V,VBR范围均为26.7~29.5 V,最大VC均为38.9 V。三者对应IPP分别为10.3 A、15.5 A和38.6 A,封装与峰值脉冲功率等级不同。

这组信息适合放在同一张候选表里,说明同一工作电压档有不同的能量承受能力。但不能因为VC数值相同就视为可互换:必须确认IPP对应的波形、环境温度、实际源阻抗和PCB散热。若后级耐压低于实板可能出现的残压,三颗都不应直接放行。

封装列不要只写尺寸

SMA、SMB和SMC的差异不只是占板面积。封装焊盘、铜面积、过孔数量和回流位置会影响脉冲电流扩散与实测过冲。选型表中建议附上PCB位置或布局状态,例如“已靠近入口,回流两颗过孔”“距离接口25 mm,待优化”。

若TVS放在长支路末端,TVS两端测得的钳位可能合格,后级引脚仍会因走线电感看到更高尖峰。表里应把这两处电压分开记录。

哪些情况要停止靠表格决定

以下情况需要样品和受控测试,而不是继续比较参数:

  • 数据手册没有目标温度或目标波形下的曲线;

  • 线路存在长线缆、复杂回流或多级保护;

  • 浪涌为长脉冲、重复脉冲或持续过压;

  • 后级耐压与最大VC之间余量很小;

  • 系统测试已经出现TVS发热、漏电增加或偶发复位。

表格负责让判断透明,不能代替样机波形。

常见问题

峰值功率越大,TVS就越合适吗?

不一定。PPPM必须连同波形、脉宽和温度阅读;工作电压和VC不匹配时,大功率也无法保护后级。

能不能直接按电源标称值选VRWM?

不建议。应按最高持续电压、容差、充电和异常状态选择。

VC只要低于芯片绝对最大值就够吗?

还要加上PCB过冲,并考虑功能余量。某些芯片没有击穿也会在瞬态下复位或数据错误。

表格里是否需要写具体测试结果?

需要。至少保留测试波形、样机状态、TVS端与后级端电压,后续替代料审核才有依据。

一张可用的TVS选型表,最终会把型号、参数、布局和实测结果连在一起。少了其中任何一环,都不该把候选料写成“已确认”。