中心議題：

• Littelfuse TVS 二極管陣列系列
• TVS 二極管陣列的工作原理
• 瞬變電壓事件是什么，我為什么必須重視它？
• 為什么瞬變?cè)絹碓将@得重視？
• TVS 二極管陣列參考設(shè)計(jì)和應(yīng)用說明

雷擊或ESD會(huì)對(duì)電子線路造成嚴(yán)重威脅，而LittelfuseTVS 二極管陣列能保護(hù)電子產(chǎn)品免受這些極快且具破壞性電壓瞬變的傷害，它們能為電腦和便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品中的 I/O 接口和數(shù)碼及模擬信號(hào)線（如 USB 和 HDMI）提供理想的保護(hù)解決方案。本文講述瞬變電壓、TVS 二極管陣列的工作原理、Littelfuse TVS 二極管陣列參考設(shè)計(jì)和應(yīng)用說明。

Littelfuse® SPA™ TVS 二極管陣列系列

                            

Littelfuse TVS 二極管陣列 SPA 系列設(shè)計(jì)用于保護(hù)電子產(chǎn)品免受極快且通常具有破壞性的電壓瞬變（如雷擊和靜電釋放 (ESD)）的傷害。它們能為電腦和便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品中的 I/O 接口和數(shù)碼及模擬信號(hào)線（如 USB 和 HDMI）提供理想的保護(hù)解決方案。

靜電釋放 (ESD) 是會(huì)對(duì)電子線路造成嚴(yán)重威脅的電力瞬變。 最常見的原因是兩種不同物質(zhì)之間發(fā)生摩擦，導(dǎo)致電荷在它們的表面上累積。一般來說，人體就是這種表面之一，并且這種靜電荷電壓常?？赡軙?huì)高達(dá) 15,000 伏。靜電電壓達(dá) 6000 伏時(shí)，ESD 放電會(huì)對(duì)人造成痛感。 較低的放電電壓難以察覺，但仍能對(duì)電子元件和電路造成致命破壞。這些堅(jiān)固的二極管可安全吸收 IEC 61000-4-2 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中指定的最高等級(jí)（4 級(jí)）重復(fù) ESD 沖擊，且不會(huì)降低性能。

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為符合最新高帶寬要求的設(shè)備提供高性能瞬變電壓保護(hù)

                           

主要特點(diǎn)：
•  市場(chǎng)領(lǐng)先的瞬變箝位性能
•  為高速數(shù)據(jù)線路提供超低電容
•  ESD、IEC61000-4-2、最高 ±30kV（接觸/空氣））
• 額定雷擊浪涌達(dá) 150A、8x20µs
•  離散和節(jié)省空間的陣列（最多 14 個(gè)通道）
•  外形如 0201 一樣小巧（0.6mm x 0.3mm）

工作原理 點(diǎn)擊查看：http://m.hiighwire.com/ads/cntads/banner_id/437/from/alone

Littelfuse TVS 二極管陣列，能針對(duì) ESD、電磁干擾 (EMI)、電力快速瞬變 (EFT) 和雷擊提供高水平保護(hù)，主要用于敏感數(shù)字和模擬輸入電路，其中存在依靠電源運(yùn)行的數(shù)據(jù)、信號(hào)或控制線路。

SPA 以兩種方式工作：首先，它們會(huì)用二極管吸收瞬變，繼而引導(dǎo)電流；其次，雪崩二極管或齊納二極管會(huì)箝制電壓水平。這能防止設(shè)備因電壓超出額定值而受到損壞。如果出現(xiàn)過壓故障，設(shè)備必須擁有具有指定電流波形的低箝位電壓，才能保護(hù)敏感的 IC 和端口。

正常運(yùn)作時(shí)，反向關(guān)態(tài)電壓必須高于設(shè)備電源/工作電壓，同時(shí)泄漏電流必須低，才能防止電源載入。設(shè)備電容必須足夠低才能減少輸入信號(hào)失真。設(shè)備封裝基底面必須小，高度必須低，才能支持高密度的印刷電路板 (PCB) 布局。

設(shè)備必須能耐受 IEC 61000-4-2 中指定的多個(gè) ESD/EFT 脈沖。

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瞬變電壓事件是什么，我為什么必須重視它？

電壓瞬變的定義是短時(shí)間的電能浪涌，是因過去存儲(chǔ)的電能或通過其他方式（例如高電感負(fù)載或雷擊）引起的電能瞬間釋放導(dǎo)致。在電力或電子電路中，這種電能可通過受控切換作用以可預(yù)知的方式釋放，或被隨機(jī)導(dǎo)入外部來源的電路中。

電壓瞬變注意事項(xiàng)點(diǎn)擊查看：http://m.hiighwire.com/ads/cntads/banner_id/437/from/alone

可重復(fù)的瞬變經(jīng)常是由電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)或電抗電路元件切換引起的。另一方面，隨機(jī)瞬變一般是由雷擊和靜電釋放 (ESD) 導(dǎo)致的。雷擊和 ESD 一般都是意外發(fā)生的，可能需要復(fù)雜的監(jiān)控才能得到精確測(cè)量，尤其是在電路板上引起時(shí)。多個(gè)電子學(xué)標(biāo)準(zhǔn)組織都使用公認(rèn)的監(jiān)控或測(cè)試方法分析了電壓瞬變的發(fā)生 率。下表列出了幾種瞬變的主要特征。

 

為什么瞬變?cè)絹碓将@得重視？

元件微型化已增加了對(duì)電應(yīng)力的敏感性。以微處理器為例，其結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電通路無法處理因 ESD 瞬變導(dǎo)致的高電流。這些元件以非常低的電壓運(yùn)作，所以必須控制電壓擾動(dòng)，防止出現(xiàn)設(shè)備停止以及潛在或?yàn)?zāi)難故障。

靈敏的微處理器如今在大量設(shè)備中都十分常見。 從家用電器（如洗碗機(jī)）到工業(yè)控制設(shè)備甚至玩具，都使用微處理器來改善功能和效率。

                 

現(xiàn)在，大部分車輛也采用多個(gè)電子系統(tǒng)來控制引擎、空調(diào)、剎車、甚至導(dǎo)向、牽引和安全系統(tǒng)。

電器和汽車制造中的許多子元件或支持元件（例如電動(dòng)機(jī)或配件）會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成瞬變威脅。

精密的電路設(shè)計(jì)不僅需要考慮環(huán)境，還需要考慮這些相關(guān)元件的潛在影響。下方的表 2 顯示各種元件技術(shù)的弱點(diǎn)。

TVS 二極管陣列（SPA 系列）目錄 點(diǎn)擊查看：http://m.hiighwire.com/ads/cntads/banner_id/437/from/alone

Littelfuse SPA 設(shè)備設(shè)計(jì)用于保護(hù)電子產(chǎn)品免受極快且通常具有破壞性的電壓瞬變（如雷擊和靜電釋放 (ESD)）的傷害。它們能為電腦和便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品中的 I/O 接口和數(shù)碼及模擬信號(hào)線提供理想的保護(hù)解決方案。

Littelfuse SPA 設(shè)備可用于各類封裝配置，包括 DIP、SOIC、MSOP、SOT23、SOT143、SC70、SOT5x3、SOT953、μDFN、SOD723 和倒裝晶片。

端口保護(hù)指南： 系統(tǒng)級(jí)和應(yīng)用特定的靜電釋放 (ESD) 抑制設(shè)計(jì)指南 點(diǎn)擊查看：http://m.hiighwire.com/ads/cntads/banner_id/437/from/alone

如今的電子設(shè)備設(shè)計(jì)師們要求以更高的靈活度實(shí)現(xiàn)更多功能以及更高程度的用戶交互。 在這種背景下，催生了納米芯片組以及大量用戶接口或端口的發(fā)展。這兩者合在一起導(dǎo)致電子設(shè)備更易受到 ESD 的影響，并且需要更為健全的解決方案。

應(yīng)用說明： 選擇適當(dāng)?shù)?ESD 設(shè)備 點(diǎn)擊查看：http://m.hiighwire.com/ads/cntads/banner_id/437/from/alone

如今的電路板設(shè)計(jì)師面臨著多種用于實(shí)現(xiàn) ESD 保護(hù)的選擇。設(shè)計(jì)師通常受到某些限制的束縛，例如他/她的應(yīng)用能承受的寄生電容量或電路板能夠順利通過的所需 ESD 電平。這些限制情況通常不會(huì)將可用的 ESD 設(shè)備數(shù)量減少到一個(gè)可管理的數(shù)量。此白皮書為設(shè)計(jì)師提供指導(dǎo)，幫助他們選擇能增大首次設(shè)計(jì)成功通過機(jī)會(huì)的 ESD 設(shè)備。

應(yīng)用說明： 增強(qiáng) ESD 保護(hù)的小技巧 點(diǎn)擊查看：http://m.hiighwire.com/ads/cntads/banner_id/437/from/alone

在此白皮書中，我們會(huì)介紹各種技術(shù)，電路板設(shè)計(jì)師可應(yīng)用這些技術(shù)幫助自己的設(shè)計(jì)達(dá)到所需的 ESD 電平，避免所選擇的 ESD 保護(hù)設(shè)備無法通過系統(tǒng)內(nèi)的 ESD 測(cè)試。

應(yīng)用說明： USB3.0 端口 ESD 電路保護(hù) 點(diǎn)擊查看：http://m.hiighwire.com/ads/cntads/banner_id/437/from/alone

本文會(huì)詳細(xì)闡述問題，顯示 USB3.0 眼圖測(cè)試結(jié)果，以證明為何正確的硅保護(hù)陣列種類是用于保護(hù) USB 3.0 應(yīng)用免受 ESD 影響的最佳技術(shù)。
應(yīng)用說明： 以太網(wǎng)端口雷擊、ESD 和 EFT 保護(hù) 點(diǎn)擊查看：http://m.hiighwire.com/ads/cntads/banner_id/437/from/alone

了解上述事件的本質(zhì)和"方向性"有助于指導(dǎo)設(shè)計(jì)師如何最好地保護(hù)以太網(wǎng)端口，更重要的是，指導(dǎo)設(shè)計(jì)師了解設(shè)備的引腳連接如何影響系統(tǒng)性能。