所需焊接更少的优化型大功率总线保护部件

使用通孔设计的高密度直流 (DC) 总线电源保护通常需要在制造过程中进行两次焊接操作。Bourns Inc. 的分立扁平无引线 (DFN) 封装瞬态电压抑制 (TVS) 二极管采用表面贴装设计，无需底部焊接操作，适用于采用大功率保护部件的现代设计。

在为系统提供电源保护时，需要进行彻底检查，以确定电路部件存在哪些潜在威胁。就功率 TVS (PTVS) 部件或电压箝位装置而言，二极管的额定值取决于浪涌电压发生的时间长短及其能处理的、来自独立发电商 (IPP) 的最大电流。至关重要的一点是，能在导通电流的同时降低电压幅值，直到浪涌时间最终结束。

过高电压可导致电源线瞬变、电机电弧、雷击和静电放电 (ESD)。采用过高电压保护则无需进行维修和更换损坏的重要部件。

作为电路保护领域的全球领导厂商，Bourns 提供广泛的过压和过流保护部件，也包括低电容保护。

时刻警惕，保护重要部件

当电源保护部件运行非常良好时，它们会被忽视，直到某个故障再次证明其必要性。但是，保护措施必须充分，否则系统仍然脆弱，有可能造成严重损坏。一旦出现停机或需要维修，就会造成高昂的成本。

对于采用 AC 和 DC 电源系统的电信公司，始终需要防止间接雷击和电源线浪涌等事件。

Bourns 的 DFN 封装 PTVS 器件具有多种功能，可为各种信号级和电源电路提供有效的、最佳的保护。

PTVS2-058C-H 是一款符合 ROHS3 标准的通用型表面贴装 PTVS 系列二极管（图 1）。该器件具有 2 kA、8/20 µs 浪涌能力，提供 22 V 至 86 V 重复隔离电压和双向 TVS。PTVS2-058C-H 具有大功率 DC 母线保护功能，可抵御雷击以可达到额定极限的感性浪涌和瞬态浪涌，是大电流 TVS 二极管中的佼佼者。

图 1：PTVS2-058C-H PTVS 系列二极管在一定温度范围内具有卓越的性能。（图片来源：Bourns）

确定任务术语

在研究 TVS 二极管时，特定术语的作用变得显而易见——了解基本知识，有助于在搜索时更容易地找到正确的保护部件：

• 峰值脉冲电流 (IPP)：二极管在不损坏的情况下可承受的最大浪涌电流。
• 钳位电压 (VC)：给定 IPP 的保护电路上的最高电压。
• 重复反向隔离电压 (VWM)：这是正常工作电压阈值，也称为最大工作峰值电压。由于高阻抗 TVS 二极管提供电路保护，施加在二极管两端的低于阈值电压。
• 击穿电压 (VBR)：这是 TVS 二极管开始导通特定电流的阈值，且不应超过受保护集成电路的最高电压。

需要进行多级保护

在排除潜在故障时，总会有一些选择。

通常，电路需要多种类型和级别的保护。此外，对于需要两级或更多级输入电压瞬态保护的电路，协调各部件的功能可实现更高水平的保护，以使部件能够达到最佳性能。

PTVS 二极管作为一个箝位部件，可通过抑制启动电压和感性瞬态电压来防止电压超过预设水平，一旦过压消除，箝位功能就会停止。TVS 钳位器件是一个硅双极结，类似于齐纳二极管，但能承受反向击穿电压，耗散相对较短的瞬态事件。

箝位 TVS 与撬棒部件不同，后者会在浪涌电流通过前，其两端的电压会始终保持在较低水平。

除了硅之外，还可以利用双向半导体瞬态电压抑制器——金属氧化物变阻器 (MOV) 来制造钳位。通常情况下，该器件两端的电压会随着流经其电流的增加而降低。与 PTVS 二极管相比，MOV 可降低电压，并在最初的短时峰值后电流继续增加时保持电压恒定。此外，对于相同的浪涌电流，PTVS 二极管的箝位电压远低于 MOV。

ESD9B5.0ST5G 表面贴装二极管（图 2）属于 ESD9B 系列，专为保护敏感部件免受静电放电 (ESD) 的损坏而设计，而且具有泄露小、响应时间快和箝位能力强等特点。由于体积小，它非常适合移动电话、MP3 播放器以及电路板空间有限的各种便携式应用。

图 2：onssemi 的 ESD9B5.0ST5G 具有 1.0 mm x 0.60 mm 的小尺寸和 0.4 mm 的小高度，是当今微型部件的理想之选。（图片来源：Bourns）

如何选择正确的二极管

大多数 PTVS 二极管供应商的规格书中都包含了通用选型指南。选择二极管时，需要进行电气保护的电路的特性以及电路测试标准通常是最重要的。最常引用的标准是 IEC 61000-4-5。

选择 PTVS 二极管时，应考虑所选二极管的隔离电压高于应用的预期工作电压。找出受保护线路上所有设备的绝对最大额定电压，然后选择最大箝位电压低于该电压的二极管。

额定值过低或未按最大电流设计的二极管很可能会在出现浪涌时失效，从而破坏电路。应该牢记“做最坏打算”这句谚语，因此，验证制定的峰值电流 IPP 是否在任何情况下都能安全地超过预期峰值电流，对于避免潜在故障、避免对重要电路的损坏大有裨益。

PTVS 二极管和端口保护

PTVS 二极管也是保护电源端口的理想选择（包括电源输出和电源输入），尤其是当两种功能之间的距离较长时。

在远程操作中，如果电源连接线、以太网供电 (PoE)、供电设备 (PSE) 和电源传输 (PD) 受到浪涌影响，必须保护 RJ-45 端口连接器上的连接。为确保这一点，已有厂商提供了用来保护最高达到 60 V 的电信和 PoE 电源电压的设备，包括 5G 小蜂窝中的 48 V 浪涌保护。

Bourns 提供的表面贴装 DFN 封装器件可完全满足这些需求，如 1 kA 的 PTVS1-026C-H 和 2 kA 的 PTVS2-026C-H ，这些器件均适用于 24 V 遥测系统和工业控制。

结语

瞬态电源、电机电弧、静电放电和雷击都会对重要电路构成严重威胁。利用象 Bourns, Inc. 等厂商提供的浪涌保护二极管等正确的保护层，对于避免昂贵的维修和更换费用至关重要，更不用说生产和维修停机时间了。

Bourns 可提供广泛的过压和过流保护部件以及低电容保护产品，已成为电路保护领域的全球领导者。