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TVS與壓敏電阻的那點(diǎn)“不同”

2017-05-08 15:32:56 lipscall
 
         ESD保護(hù)元件的作用是轉(zhuǎn)移來自敏感元件的ESD應(yīng)力,使電流流過保護(hù)元件而非敏感元件,同時(shí)維持敏感元件上的低電壓;ESD保護(hù)元件還應(yīng)具有低泄漏和低電容特性,不會(huì)降低電路功能;不會(huì)對(duì)高速信號(hào)造成損害,在多重應(yīng)力作用下保護(hù)元件的功能不會(huì)下降。
 
         瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)、壓敏電阻和聚合物是近幾年發(fā)展起來的幾種專用ESD保護(hù)元件。其中前兩種元件均采用電壓鉗位的方式進(jìn)行保護(hù),采用帶導(dǎo)電粒子的聚合物則是采用消弧(crowbar)保護(hù)策略。壓敏電阻和聚合物支持雙向保護(hù),但TVS可支持單向或雙向保護(hù)。
 
         傳統(tǒng)的壓敏電阻雖然在成本上具有一定優(yōu)勢(shì),但它存在的一個(gè)最大問題是體積太大,無法滿足手持設(shè)備的封裝要求。事實(shí)上,與壓敏電阻相比,基于硅材料的TVS具有更好的鉗制性能、更低的泄漏和更長(zhǎng)的使用壽命。
 
         芯片在多重應(yīng)力下仍然可保持強(qiáng)大的性能,而壓敏電阻和聚合物則會(huì)隨著使用次數(shù)的增多性能下降。TVS技術(shù)利用的是半導(dǎo)體的鉗位原理,在經(jīng)受瞬時(shí)高壓時(shí),會(huì)立即將能量釋放出去,而壓敏電阻采用的是物理吸收原理。
 
         因此每經(jīng)過一次ESD事件,材料就會(huì)受到一定的物理損傷,形成無法恢復(fù)的漏電通道。TVS技術(shù)的原理就好像傳統(tǒng)的打太極,可以輕松釋放掉能量而不是直接與之對(duì)抗,器件本身不會(huì)受到損害,基本上沒有壽命限制。而壓敏電阻、聚合物材料在使用過程中同樣存在磨損問題。
 
 
         從現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的TVS與壓敏電阻的鉗制電壓曲線來看,TVS器件可以在極短時(shí)間內(nèi)將輸入的大電壓鉗制到5至6伏的水平,而壓敏電阻的曲線則下降得非常緩慢,并且無法達(dá)到TVS器件的效果。這表明TVS器件在響應(yīng)時(shí)間和鉗制性能方面均優(yōu)于壓敏電阻。(推薦閱讀:自恢復(fù)保險(xiǎn)絲:關(guān)于保險(xiǎn)絲的材質(zhì)的解析