【应用】Littelfuse TVS二极管在车内照明中的应用

时间： 2019-03-19 来源：LITTELFUSE

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在现代汽车室内照明系统中，基于外部光强度的个性化用户设置和自动调光越来越普遍。基于这种情况设计者必须防止负载骤降、浪涌、静电放电、过流和其他威胁。一般来说常规做法是，增加电路上的保险丝以防止电流过大，优化系统，例如电路板的布局或更智能的电路保护。在这些智能化的要求下，汽车内部电子系统也越来越复杂，而且会更多的使用各种保护器件。

大功率TVS和防静电ESD选型不同：因为大功率TVS的电压范围更宽，而ESD电压很精确。所以选择大功率TVS的电压需要比电路额定工作电压高15%以上，而选择ESD,只要VBR比电路额定工作电压高就行。汽车电子最主流的还是12V系统和24V系统。

图1 TVS二极管在车内照明系统中的应用

TVS二极管管用于瞬态电压抑制，与受保护的器件并联，在正常工作状态下，TVS管对受保护线路呈高阻状态，当瞬时电压超过其击穿电压时，TVS给瞬时电流提供一个低阻抗路径。使得流向元器件的瞬时电流流到TVS二极管，而受保护元器件两端的电压被限制在TVS两端的钳位电压。当这个过压条件消失后，TVS二极管又将恢复到高阻抗状态。在选择TVS二极管应用时，本文推荐LITTELFUSE 的解决方案，包括：SLD8S系列、TPSMA系列、TPSMB系列、TPSMC系列、TPSMD系列，其中SLD8S用来保护电子设备免受负载骤降影响，峰值脉冲能力为7000W。其他系列用于电压的瞬态抑制，峰值脉冲能力达到400W~5000W。

图2 SLD8S、TPSMA、TPSMB、TPSMC、TPSMD封装外观图

TVS二极管SLD8S系列和TPSMA系列利用二极管的反向击穿特性，在正向导通时呈现普通二极管特性。但是在反向电压达到一定程度时V_BR_，TVS管的阻抗迅速减小，从而吸收瞬时大电流I_PP，而电压被钳位V_C处。TPSMB系列，TPSMC系列TPSMD系列单向和双向TVS二极管都有，双向TVS二极管意味着两个方向都同时具备反向击穿钳位特性。

图3 单向TVS二极管I-V特性曲线

图4 单向及双向TVS二极管I-V特性曲线

如图5 为TVS管在12V系统中的应用，由于是12V系统，可以根据PCB尺寸大小选择不同的TVS管，反向击穿电压可以选择18V。也就是图中D2所示。

图5 TVS管在12V系统中的应用

图6 为24V系统，车载电路中由于系统在工作时，环境变化较大，所以系统的保护电路设计尤其谨慎，图中D2为TVS二极管，根据系统供电电压，其选择反向击穿电压为36V。

图6 TVS管在24V系统中的应用

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产品型号	品类	厂牌	Breakdown Voltage Vʙʀ @ Iᴛ (V) MIN	Breakdown Voltage Vʙʀ @ Iᴛ (V) MAX	Test Current Iᴛ (mA)	Reverse Stand off Voltage Vʀ (Volts)	Maximum Reverse Leakage Iʀ @ Vʀ (µA)	Tᴊ=150℃ Max. Reverse Leakage Iʀ @ Vʀ (µA)	Maximum Peak Pulse Surge Current Iᴘᴘ (A)	Maximum Clamping Voltage Vᴄ @ Iᴘᴘ (V)
SLD8S14A	TVS Diode	LITTELFUSE	15.6	17.2	5	14	10	50	301	23.2

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