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5V TVS二极管的原理与应用:保护电路免受瞬态过压冲击

5V TVS二极管的原理与应用:保护电路免受瞬态过压冲击

5V TVS二极管的工作原理

TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管,即瞬态电压抑制二极管,是一种用于保护电子电路免受瞬态过电压(如静电放电ESD、雷击浪涌等)损害的半导体器件。5V TVS二极管专为工作电压为5伏的系统设计,能够在电压超过额定值时迅速导通,将过压能量泄放到地,从而保护后级敏感元器件。

核心特性

  • 快速响应时间:通常在1纳秒以内,可有效应对快速上升的瞬态脉冲。
  • 低钳位电压:当过压发生时,5V TVS能将电压钳位在安全范围内,例如不超过7V,避免损坏下游芯片。
  • 高浪涌承受能力:部分型号可承受高达100A以上的浪涌电流,适用于工业和消费类设备。

典型应用场景

5V TVS二极管广泛应用于以下领域:

  • USB接口保护:防止插拔过程中产生的静电或电压尖峰损坏MCU或数据收发器。
  • 电源输入端防护:在5V供电系统中,对输入引脚进行过压保护。
  • 通信接口保护:如RS-232、I2C、SPI等总线接口,防止信号线上的瞬态干扰。
  • 物联网设备:在电池供电或低功耗设备中,提供可靠且高效的电压保护。

选型建议

选择5V TVS二极管时需关注以下参数:

  • 反向击穿电压(VBR):应略高于正常工作电压(如5.2V),以避免误触发。
  • 钳位电压(VC):越低越好,确保下游电路不会承受过高电压。
  • 峰值脉冲功率(Pppm):根据实际浪涌环境选择合适等级。
  • 封装形式:如SOD-123、DO-214AC等,需匹配PCB布局需求。
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