詳解TVS管在保護電路中的應用

　　在實(shí)際的電路中，如圖所示，在DC input的時(shí)候，有時(shí)由于供電環(huán)境的變化會(huì )帶來(lái)一些瞬時(shí)脈沖。而要消除瞬時(shí)脈沖對器件損害的最好辦法，就是將瞬時(shí)電流從敏感器件引到地，一般具體做法是將TVS在線(xiàn)路板上與被保護線(xiàn)路并聯(lián)。這樣，當瞬時(shí)電壓超過(guò)電路正常工作電壓后，TVS將發(fā)生雪崩擊穿，從而提供給瞬時(shí)電流一個(gè)超低阻抗的通路，其結果是瞬時(shí)電流通過(guò)TVS被短路到GND，從而避開(kāi)被保護器件，并且在電壓恢復正常值之前使被保護回路一直保持截止電壓。而當瞬時(shí)脈沖結束以后，TVS二極管再自動(dòng)恢復至高阻狀態(tài)，整個(gè)回路又回到正常電壓狀態(tài)。

　　典型的電路拓撲

　　本文主要講述通過(guò)在熱插拔電路保護和汽車(chē)電源線(xiàn)保護中典型應用電路的實(shí)例，詳細探討如何正確應用TVS管SMBJ5.0CA和如何使其應用效果達到最佳。SMBJ5.0CA具有15KV空氣放電和30KV接觸放電的ESD防護等級，小于1ps的響應速率、600w的10/1000us、duty小于0.01%的尖峰能量浪涌能量容量，并且反向工作電壓為5V，65A下的鉗位電壓為9V，這些主要的電氣特性使其非常適合在接口保護中。

　　在智能儀表行業(yè)里一般采用RS-485通訊。下圖所示為RS-485通訊接口的典型應用。在保護RS-485接口不被靜電或者浪涌損壞通常用SMBJ5.0CA來(lái)做接口保護如下圖3所示，當靜電或者浪涌電壓高于5V時(shí)，SMBJ5.0CA會(huì )開(kāi)始動(dòng)作，將電壓鉗位在很低的位置，如果電流超過(guò)了峰值電流IPP話(huà)，最終電壓會(huì )被鉗位在9V左右，從而保護了后一級的器件不被損壞。

　　RS-485接口保護電路

　　集成運放對外界電應力非常敏感。因此，在使用運放的過(guò)程中，如果因操作失誤或采取了不正常的工作條件，往往會(huì )出現過(guò)大的電壓或電流，特別是浪涌和靜電脈沖，從而很容易使運放受損或失效。5V輸出的直流穩壓電源，在其穩壓輸出端加上SMBJ5.0CA，可以保護使用該電源的儀器設備，同時(shí)還可以吸收電路中晶體管的集電極到發(fā)射極間的峰值電壓，從而保護晶體管。因此建議在每個(gè)穩壓源的輸出端增加一個(gè)SMBJ5.0CA管，這樣可以大幅度地提高整機的可靠性。

　　運放的輸出級保護

　　直流穩壓電源的輸出級保護