在涉及浪涌防護時，傳統(tǒng)瞬態(tài)電壓抑制二極管（TVS）具有成本低廉和應用方便等特點，工程師通常會將其作為熱門選擇。然而傳統(tǒng)TVS存在不可忽視的缺點，從而導致系統(tǒng)設計面臨挑戰(zhàn)，例如TVS二極管的特性對溫度變化敏感、鉗位電壓特性低效以及封裝體積大,導致需要對受保護電路進行過度設計。為了產(chǎn)品在惡劣環(huán)境中運行維持更長的使用壽命，因此必須開發(fā)更為可靠的浪涌保護解決方案。

湖南靜芯突破浪涌控制（SurgeControl）技術，推出瞬態(tài)分流抑制器（TransientDivertingSuppressors，簡稱TDS）產(chǎn)品系列，用來保護電路的靜電放電ESD（Electro-Static Discharge）和電氣過壓EOS（Electrical Over Stress）。TDS與傳統(tǒng)TVS二極管的結(jié)構以及工作機理不同，其不再基于傳統(tǒng)的PN結(jié)作為擊穿機制與浪涌電流泄放路徑。TDS產(chǎn)品系列具有精準且恒定的觸發(fā)電壓、優(yōu)異的鉗位性能、低導通電阻以及穩(wěn)定的溫度特性，可為系統(tǒng)提供更全面和更可靠的保護，避免系統(tǒng)的過度設計。

由于TDS具有極平緩的鉗位特性，在相同峰值電流下，其鉗位電壓相比于TVS降低30%，因此TDS耗散的功率更小。由表1可知，如果在相同的35A浪涌電流下觀察TDS與TVS的鉗位電壓與耗散功率可知，ESTVS3300DRVR的功耗比SMAJ33A低315W，但ESTVS3300DRVR仍然能夠提供與SMAJ33A相同級別的保護。

表1 TDS與TVS耗散功率對比

傳統(tǒng)TVS二極管雖被設計成可以在廣泛的溫度范圍內(nèi)工作，但高溫環(huán)境下仍需要考慮浪涌事件期間是否會超過TVS二極管的最大額定功率，避免器件產(chǎn)生熱損壞。并且由于TVS自身耗散功耗大于TDS，其泄放電流時會增加自身溫度，從而導致額定功率下降。圖1顯示了ESTVS3300DRVR和SMAJ33A在環(huán)境溫度范圍內(nèi)8/20μs PPP的降額曲線，傳統(tǒng)TVS二極管額定耗散功率隨著環(huán)境溫度的升高而急劇降低，其對溫度變化非常敏感，這對于后端系統(tǒng)防護存在重大安全隱患。在TDS系列中，鉗位電壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)可以保證器件在不同溫度下的額定功率的穩(wěn)定性。這意味著與傳統(tǒng)TVS二極管相比，溫度的降額非常小，從而有效保證整體系統(tǒng)的可靠性。

圖1 TDS與傳統(tǒng)TVS的溫度降額曲線

靜芯公司推出的系列TDS芯片具有接近理想狀況的ESD和EOS保護特性，可以廣泛應用于USB/雷電接口、工業(yè)機器人、IO-Link接口、工業(yè)傳感器、IIoT設備、可編程邏輯控制器(PLC)和以太網(wǎng)供電(PoE)等領域，可為系統(tǒng)提供更全面以及更可靠的保護。目前公司推出來ESTVS2200DRVR、ESTDS2211P、ESTVS3300DRVR、ESTDS3311P等封裝型號，歡迎客戶前來咨詢選購。

湖南靜芯是一家專門從事高可靠性器件與芯片設計的高新技術企業(yè)，為客戶提供面向汽車、工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)等高可靠性傳感器及相關芯片、半導體器件和應用系統(tǒng)等產(chǎn)品和服務。

審核編輯 黃宇