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主持人：研討會(huì )開(kāi)始有請魏武給大家做演講，他的題目是TVS和ESD器件在電路保護中的應用，大家歡迎。
魏武：大家好，很高興認識大家，我是Vishay的應用工程師，來(lái)自深圳，今天能有機會(huì )在這里做一場(chǎng)TVS和ESD保護的介紹，另外一個(gè)主題是二極管在節能方面的一些應用。首先講下TVS和ESD在電路保護中的應用。
我們知道在有雷電或者一些干擾發(fā)生的情況下，電路中會(huì )有一些不規則波形發(fā)生，會(huì )影響到電路后面的一些器件，剛才我們的秘書(shū)長(cháng)也說(shuō)啦，電子產(chǎn)品很脆弱，所以有必要做一些保護，對后面電路的保護。那我們公司可以提供TVS和ESD。威世的TVS和ESD分為兩個(gè)序列，一個(gè)叫Transient Voltage，另外一個(gè)是PAR，可以用于汽車(chē)電子方面的，大家知道汽車(chē)電子是關(guān)系到人的生命安全的，需要一些高可靠性的器件做一些保護。
這個(gè)是一個(gè)簡(jiǎn)單的二極管或者TVS所有的一些產(chǎn)品的波形，一個(gè)曲線(xiàn)，這個(gè)是正像的，就是二極管的一個(gè)表現情況，今天介紹主要在逆向方面，就是反向方面，這里對TVS的定義，我們會(huì )有一個(gè)VWM，在我們規格書(shū)上有這樣的參數，VWM定義為這個(gè)TVS沒(méi)有工作，對應有一個(gè)電流，逆向的一個(gè)電流，我們定義的一個(gè)工作的點(diǎn)是在它的這個(gè)逆向電流增加到IT的一個(gè)情況下，那我們對應有一個(gè)，任何一個(gè)器件有一個(gè)能量的大小，這里會(huì )有一個(gè)最大的限制，叫IPPM，就是流過(guò)這個(gè)IPPS的電流不能大于IPPM，這里有最大的VC，那么VC和IPPM，計算出來(lái)都在規格書(shū)里面，最大的能量針對這款器件。這個(gè)是TVS，或者是測試波形，我們怎樣定義一款TVS，最典型的兩款波形，一個(gè)是10/1000US的波形，先用升到100%，后到50%，后面是20個(gè)邁克降到20%，可以得到很清晰的概念，就是10/1000US的能量遠遠大于這個(gè)能量，就是10/1000US定義TVS，另外一種叫ESD保護，ESD保護是定義，所以我們公司有不同的產(chǎn)品。
這是另外的考量在設計中，在座的各位是設計工程師，在應用一個(gè)TVS或者是一個(gè)元器件的時(shí)候，很重要的一個(gè)就是時(shí)間，根據不同的時(shí)間它有一個(gè)能夠承受的功率的曲線(xiàn)，我們會(huì )出來(lái)。那在曲線(xiàn)之內的都是安全的，如果超過(guò)的話(huà)就是不安全的。然后另外一個(gè)就是根據它的溫度，溫度的變化，也會(huì )有一個(gè)變化，這個(gè)都是重要的參數，在設計中需要考慮的。威世可以提供雙向和單向的TVS。我們單向的一般不會(huì )有這種表現，雙向的話(huà)加一個(gè)C，或者有些加一個(gè)B，就代表是雙向的。一顆TVS，因為他的封裝的限制，功率不可能做到無(wú)限大，或者不能滿(mǎn)足設計需求的情況下，可以增加你的吸收能量的開(kāi)發(fā)性，串起來(lái)可以增加一個(gè) Combinations。在產(chǎn)品上，我們對于TVS應用的話(huà)，我們有一些建議，像這種軸差性的，就是在你的電路之間的距離盡可能短，減少在電路上的阻抗，達到有一些損壞的電壓產(chǎn)生的情況下，盡量通過(guò)短阻抗的路徑切換掉。我們不希望通過(guò)非常長(cháng)的一些引腳，在電路中導致一個(gè)吸收的情況，就不如像這種的來(lái)的好。
下面重點(diǎn)介紹一下PAR的技術(shù)，PAR是我們一個(gè)TVS。威世有很多的專(zhuān)利在上面，它還有一個(gè)特點(diǎn)可以達到最高溫度185度，可以保護電子器件。PAR的有一個(gè)Axialtvs有400W到6000W，這是典型的電子汽車(chē)應用。
另外的話(huà)我們有表貼器件，大家可以在外面的展示臺上看到一個(gè)產(chǎn)品，上面有一個(gè)最大的TVS，就是我們的DO218。這是我們的一部分的TVS，這個(gè)就是一般的應用上面，最大是5000。不同的封裝的話(huà)對應不同的吸收的能量。
這個(gè)是我們的一些表貼器件，在這個(gè)紅框框里面，這個(gè)是我們威世目前主推的幾款封裝，我們統稱(chēng)eSMP。這上面構成了現在的eSMP的序列，這里面有二極管、肖特基。我們就是讓它擁有更好的一個(gè)散熱，盡可能降低熱阻，這里有兩個(gè)極，就是上面的引腳是一個(gè)散熱片，然后貼到我們的PCB上面，可以很快通過(guò)我們的散熱片來(lái)散熱，所以這個(gè)產(chǎn)品針對我們的SMABC，可以做到更大的功率，用相同的封裝。
下面介紹一下在汽車(chē)電子領(lǐng)域的應用。大家知道汽車(chē)是關(guān)系到人的生命安全的，如果在行駛過(guò)程中出現事故的非常的危險，所以很多的企業(yè)把保護器件考慮在其中，在電子設計中，二極管有廣泛的應用，那早年的話(huà)主要在一些歐美企業(yè)、日本企業(yè)用的比較多，目前越來(lái)越多中國民營(yíng)汽車(chē)企業(yè)也考慮這種安全性，引用像威世的一些二極管在汽車(chē)電子中提高安全性。在不同的一些汽車(chē)單元里面，都會(huì )用到這樣的一些保護器件。
具體的保護電路的話(huà)，在進(jìn)來(lái)的地方，會(huì )有一顆二極管，做一個(gè)極性的保護，那這顆二極管，也可以是肖特基二極管，進(jìn)來(lái)之后，會(huì )有一顆Load Dump的來(lái)吸收。做第一次的吸收。然后進(jìn)來(lái)之后，這里還可以做一個(gè)第二次的吸收。然后這里的話(huà)，還有一些保護，嵌位主要在信號線(xiàn)上面。什么是load dump，就是負載突然在行進(jìn)中消失掉，我們的電壓突然沖起來(lái)，那這個(gè)沖起來(lái)的電壓可能會(huì )傷到我們后面的一些器件，所以在這里加一顆二極管，把這個(gè)電壓強烈吸收掉，然后讓安全的電壓通過(guò)去。這是一個(gè)TVS吸收的一個(gè)典型的應用，很多的汽車(chē)單元里面用二次保護，第一次用一個(gè)功率比較大的TVS先消掉上面主要的尖峰，然后再通過(guò)一個(gè)功率比較小的TVS，做二次的保護，盡量消掉一個(gè)電壓，最終的一個(gè)非常好主意的電壓供應到我們后面的電路中去，有很多的規范在我們汽車(chē)電子中的應用，這里是一個(gè)ISO-7637的定義，它是用這樣的波形，這個(gè)波形跟我們在定義TVS中的話(huà)，多少都會(huì )有一點(diǎn)的不同，那么威世的話(huà)，在汽車(chē)電子領(lǐng)域有很多的經(jīng)驗，所以我們也有很多的推介，不同的TVS對不同的波形的推薦不同。
這是一些汽車(chē)廠(chǎng)對于這種設計的測試波形。大家可以看到最高的是Chrysler，還有福特，大家不太一樣，但是大概的波形是這樣子。這是我們的一些二極管，這里面的話(huà)大家可以看到5A5S，8A8S，吸收的越多能量越大，針對不同的情況來(lái)測試一下電壓是不一樣，這里是我們的規格，我們是用 10/1000US來(lái)定義的，大家可以比較到一些東西，在您的設計應用中，可以做一些實(shí)踐上的應用。這是針對12伏在不同的條件下得到的結果，叉叉的就是沒(méi)有辦法保護到你后面的一些電路，圓圈就是OK的。這是針對24伏系統的一些推薦。針對不同的單位，不同的汽車(chē)上的功能單元，我們有不同的建議，這里有二次保護的TVS。這是在儀表盤(pán)上的一些應用。在加熱控制方面，在防盜系統上面，在我們的ABS上面，包括在我們的一些尾燈上面，都會(huì )看到我們TVS和二極管。這是另外一種保護，這個(gè)我們叫Rail to rail Protection，可剛剛我們講的TVS的保護也不一樣，就是在很大功率的線(xiàn)路上面，而這個(gè)是在一些信號線(xiàn)上面，我們用一些二極管做一些嵌位，我們把它做一些波形，一些電壓波形的保護，消去它的尖峰，這個(gè)在汽車(chē)電子上面有很多的應用。
這是一些典型的一些電路保護的一些線(xiàn)路，那這個(gè)的話(huà)只有一個(gè)極性保護，而沒(méi)有TVS，這個(gè)是非常危險的情況。如果突然發(fā)生一些電壓，破壞到后面的一些系統的話(huà)，剛剛好汽車(chē)開(kāi)在行駛過(guò)程中，那非常危險。那這個(gè)的話(huà)是另外一個(gè)保護，就說(shuō)只有一個(gè)TVS在這里。這個(gè)不是TVS，這個(gè)是一個(gè)二極管，這里的話(huà)是沒(méi)有極性保護的。這里是兩個(gè)加在一起，這里有一個(gè)二極管加一個(gè)TVS，二極管做一個(gè)極性保護，TVS做一個(gè)消峰的保護，這是目前推薦的保護方式。TVS是過(guò)電壓的一個(gè)保護，那這個(gè)二極管是做一個(gè)極性的一個(gè)保護。那這里我們有一些不同的產(chǎn)品推薦給大家，從小于0.5A到20A都不同的封裝，如果要更大的一些保護的話(huà)，我們最大可以做80A... |
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發(fā)表于 2012-6-15 21:24:05
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