【導(dǎo)讀】由于瞬態(tài)電壓抑制管TVS具有響應(yīng)速度快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、擊穿點(diǎn)煙偏差下，箝位電壓較易控制、體積小等特點(diǎn)，TVS管已廣泛應(yīng)用于通信設(shè)備、交/直流電源、汽車、家用電器、儀器儀表、新能源等市場。那么，如何才能保證TVS管達(dá)到最佳電路保護(hù)狀態(tài)呢？
圖1：TVS鉗位電壓特性
在實(shí)際的電路中，如圖2所示，在DC input的時(shí)候，有時(shí)由于供電環(huán)境的變化會帶來一些瞬時(shí)脈沖。而要消除瞬時(shí)脈沖對器件損害的最好辦法，就是將瞬時(shí)電流從敏感器件引到地,一般具體做法是將TVS在線路板上與被保護(hù)線路并聯(lián)。這樣，當(dāng)瞬時(shí)電壓超過電路正常工作電壓后，TVS將發(fā)生雪崩擊穿，從而提供給瞬時(shí)電流一個(gè)超低阻抗的通路，其結(jié)果是瞬時(shí)電流通過TVS被短路到GND，從而避開被保護(hù)器件，并且在電壓恢復(fù)正常值之前使被保護(hù)回路一直保持截止電壓。而當(dāng)瞬時(shí)脈沖結(jié)束以后，TVS二極管再自動(dòng)恢復(fù)至高阻狀態(tài)，整個(gè)回路又回到正常電壓狀態(tài)。
圖2：典型的電路拓?fù)?/div>
本文主要講述通過在熱插拔電路保護(hù)和汽車電源線保護(hù)中典型應(yīng)用電路的實(shí)例，詳細(xì)探討如何正確應(yīng)用TVS管SMBJ5.0CA和如何使其應(yīng)用效果達(dá)到最佳。SMBJ5.0CA具有15KV空氣放電和30KV接觸放電的ESD防護(hù)等級，小于1ps的響應(yīng)速率、600w的10/1000us、duty小于0.01%的尖峰能量浪涌能量容量，并且反向工作電壓為5V，65A下的鉗位電壓為9V，這些主要的電氣特性使其非常適合在接口保護(hù)中。
在智能儀表行業(yè)里一般采用RS-485通訊。下圖所示為RS-485通訊接口的典型應(yīng)用。在保護(hù)RS-485接口不被靜電或者浪涌損壞通常用SMBJ5.0CA來做接口保護(hù)如下圖3所示，當(dāng)靜電或者浪涌電壓高于5V時(shí)，SMBJ5.0CA會開始動(dòng)作，將電壓鉗位在很低的位置，如果電流超過了峰值電流IPP話，最終電壓會被鉗位在9V左右，從而保護(hù)了后一級的器件不被損壞。
圖3：RS-485接口保護(hù)電路
集成運(yùn)放對外界電應(yīng)力非常敏感。因此，在使用運(yùn)放的過程中，如果因操作失誤或采取了不正常的工作條件，往往會出現(xiàn)過大的電壓或電流，特別是浪涌和靜電脈沖，從而很容易使運(yùn)放受損或失效。5V輸出的直流穩(wěn)壓電源，在其穩(wěn)壓輸出端加上SMBJ5.0CA，可以保護(hù)使用該電源的儀器設(shè)備，同時(shí)還可以吸收電路中晶體管的集電極到發(fā)射極間的峰值電壓，從而保護(hù)晶體管。因此建議在每個(gè)穩(wěn)壓源的輸出端增加一個(gè)SMBJ5.0CA管，這樣可以大幅度地提高整機(jī)的可靠性。
圖4：運(yùn)放的輸出級保護(hù)
圖5：直流穩(wěn)壓電源的輸出級保護(hù)
