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TVS在数字移动电话电路中的设计与应用

发布时间:2020-07-21 19:03:32 阅读: 来源:大棚膜厂家

摘要:针对静电放电和电快速瞬变脉冲群(ESD/EFT)等危险浪涌电压会给数字移动电话带来死机、损坏等致命危害的问题,便于电路设计人员加深对TVS器件的认识,设计出高可靠性的保护电路,文章通过分析TVS器件的特性和主要参数及其工作原理,得出了TVS是一种十分有效地保护器件,但在应用时应当针对不同的保护对象及电路的相关参数来选用元件,同时给出了TVS器件在数字移动电话电路设计中的应用保护电路,并对加强电路本身的抗干扰设计提出了建议。关键词:TVS;数字移动电话;保护电路设计;抗干扰设计 随着半导体技术的高速发展和集成电路的广泛应用,现代数字移动电话(手机)不断朝着尺寸小型化、功能多样化和高度集成化方向发展,其智能化、集成度越来越高,容易受到ESD/EFT(静电放电/电快速瞬变脉冲群)和共模/差模浪涌冲击等浪涌电压的干扰,可能会造成手机工作异常、死机,甚至损坏并引发其他的安全问题。所以在手机上市之前,我国都强制要求进行入网测试,而入网测试中明确要求进行ESD和其他浪涌冲击的测试,其中接触放电需要做到±8 kV静电正常,空气放电需要做到±15 kV静电正常,这就对其浪涌防护电路提出了更严格苛刻的要求。TVS半导体浪涌抑制器件具有功率大、响应时间短、残压低等优点,与压敏电阻元件相比,具有优越的保护性能。将其应用于数字移动电话电路的精细保护,设计安全可靠、技术先进的浪涌保护方案,至关重要。1 TVS的主要参数 TVS瞬态电压抑制器有单极性与双极性之分,如图1所示,它是在稳压二极管的基础上发展起来的,单极性只对一个方向的浪涌电压冲击起保护作用,相当于一个稳压二极管的作用,双极性瞬态二极管对相反的极性浪涌电压冲击都起保护作用,相当于两只稳压管反向串联,它与稳压二极管不同之处是结电容小,响应时间短。TVS管也可以与二极管串联,利用二极管寄生电容较小的特点来降低总寄生电容,可以实现对高速信号端口的保护,如图1(c),(d)中所示。瞬态电压抑制器可承受的冲击电流由下式可得: I冲击=W冲击/V冲击 式中:I冲击为冲击电流峰值,单位:A;W冲击为峰值功率瓦数,单位:W;V冲击为击穿电压,单位:V。

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TVS瞬态电压抑制器按峰值功率可分为500 W,1 000 W,1 500 W,5000 W等多种型号,TVS的规格及主要参数见表1所示。用于手机电路的浪涌防护的TVS,一般情况要求峰值功率Pppm500W,反向变位电压VWM为5~8 V,击穿电压VBR为6~8.5 V,反向电流ID为5~50 μA可根据电路的实际参数及保护要求来选择,TVS的极间电容范围根据龟路的特性来确定。

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