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[参考译文] ESD321:如何根据 IC 绝对最大额定值检查 TVS 钳位电压

Guru**** 1133870 points
Other Parts Discussed in Thread: ESD321, TPD1E04U04, ESD351, ESDS312
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/944800/esd321-how-to-check-a-tvs-clamping-voltage-against-an-ic-absolute-maximum-ratings

器件型号:ESD321
主题中讨论的其他器件: TPD1E04U04ESD351ESDS312

您好!

我有一个用于惠斯通电桥的数据采集系统。 这些传感器位于电路外部、并通过板载连接器连接到 ADC。 我在 ADC 和电路上的电力线上遇到了一些 ESD 问题。 现在、我将重新设计我的电路、我想在 ADC (和电源)输入线路上添加 ESD 保护功能。

我找到了一些器件(ESD321和其他器件)、但它们的钳位电压始终高于 ADC 绝对最大额定值。 通常、当我选择 TVS 二极管时、我始终检查以下公式:

工作电压< VRWM < VBR < VCLAMP <电压绝对最大额定值

ADC AMR 为5.3V;我搜索了替代器件、但所有器件都具有相似的规格。 ESD321钳位电压为6.8V、其他器件共享类似的钳位电压。 我想使用串联电阻器、但其额定功率会很大、我不确定 ESD 脉冲会损坏器件、因为它是直流信号。

那么、如何解决呢? 当引脚上的电压持续时间非常短时、AMR 是否可以放宽?

提前感谢

Stefano

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    您好、Stefano、

    您的公式正确。 如果 ADC 的 AMR 为5.3V、我不建议使用任何高于该值的钳位电压。 话虽如此、我确实找到了另一个可能适合您需求的器件。 TPD1E04U04提供相同的3.6V Vrwm 和5.3V 的更低钳位电压。这是否适合您?

    此致、

    Matt Smith

     

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    您好、Matt、

    遗憾的是、TPD1E04U04的额定电流仅为1A 时的5.3VCLAMP。在16A 时、其 IO 到 GND 的额定值为8.9V、这高于我的 ADC AMR。  TPD1E04U04和 ESD321之间的快速比较表明、在16A 时、它们的 VCLAMP 额定值分别为8.9V 和6.8V、并且假设它们是线性的、这意味着 ESD321在1A 时具有较低的 VCLAMP (数据表中未显示)。 ESD351在16A (6.5V)时具有较低的 VCLAMP、但仍高于 AMR。 还有其他解决方案吗? 或许两阶段的解决方案会有所帮助?

    谢谢、此致

    Stefano

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    您好、Stefano、

    我不建议将多个器件组合在一起以实现 ESD 保护。 如果您有两个并联的二极管、则电压将仅钳制到两个二极管中的最小值。 串联时、钳位电压实际上会增加。  

    我再次查看了我们的器件、这次是在16A 处进行 IPP 设计。ESDS312的钳位电压最低、为16A、电压为5.5V。 您可以在下面的这个 TLP 曲线上看到行为。

    请告诉我这是否能解答您的问题。

    此致、

    Matt Smith

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    您好、Matt、

    使用 ESDS312时、钳位电压比其他解决方案更安全。 但是、我想转到击穿电压、我想知道在发生 ESD 事件时会发生什么情况。 击穿电压范围为4.5V 至7.5V (我假设它取决于容差和环境因素)。 在 ESD 事件期间、如果二极管在5.3V 以下发生故障、则随着电流的增加、我可以假设电压是安全的、因为钳位电压低于 AMR。 但是、如果在 ESD 事件期间击穿电压高于5.3V、会发生什么情况? 这会违反 AMR 并可能破坏我的 ADC。 还是持续时间过短?

    谢谢

    Stefano

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    您好、Stefano、

    这是由于我们称之为二极管的回送。 如果您查看上面的 TLP 曲线以及数据表中的击穿测量值、则会发现二极管在1mA 时以最大7.5V 的电压击穿。 一旦电流增加到超过1mA、电压就会卡回并开始钳位。 当发生 ESD 事件时、电流将远高于1mA、因此您应该这样做、这样您的 ADC 应该是安全的。  

    此致、

    Matt Smith

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    您好、Matt、

    好的、我认为这可以解决我的问题。

    再次感谢

    Stefano