深度解讀TVS與OVP

1、TVS介紹

TVS是瞬態(tài)抑制二極管的英文縮寫（Transient Voltage Suppressor），主要用于吸收瞬態(tài)高能量，比如靜電。用于保護(hù)其后面的電子線路不受損壞。當(dāng)TVS兩端受到高壓沖擊時(shí)，其內(nèi)阻迅速減小，吸收大量的浪涌功率，TVS響應(yīng)速度非?？?，是穩(wěn)壓管無(wú)法比擬的。主要應(yīng)用在人體能夠觸摸的位置，如電源插頭、USB插頭、SIM卡座、TF卡座等等。如下：

TVS主要參數(shù)：

反向截止電壓(VRWM) ：Reverse Standoff Voltage。TVS二極管不導(dǎo)通的最高電壓。這個(gè)電壓下的電流稱為反向漏電流IR。

擊穿電壓(VBR) ：Breakdown Voltage @ IT。TVS在此電壓時(shí)阻抗驟減至導(dǎo)通，處于雪崩擊穿狀態(tài)。

測(cè)試電流(IT) ：Test Current

測(cè)試電流，用來(lái)規(guī)定TVS的反向擊穿電壓(VBR)，一般取1mA。

最大反向漏電流(IR) ：Reverse Leakage Current @ VRWM

在工作電壓下測(cè)得的TVS最大漏電流。

脈沖峰值電流(IPP) ：Peak Pulse Current

TVS所能承受的最大電流，超過(guò)這個(gè)電流TVS就可能會(huì)損壞。

最大鉗位電壓(VC) ：Clamping Voltage @ IPP

當(dāng)TVS承受瞬態(tài)高能量脈沖沖擊時(shí)，流過(guò)大電流，所能承受的峰值為IPP，兩端電壓由VRWM值上升到VC值就不再上升，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用。

2、OVP介紹

OVP是過(guò)電壓保護(hù)的英文縮寫（Over Voltage Protection），是要應(yīng)用在電源線上，原理很簡(jiǎn)單，當(dāng)輸入電壓超過(guò)一定的數(shù)值后，內(nèi)部的開(kāi)關(guān)電路立即關(guān)斷，保護(hù)后級(jí)電子線路，避免因電壓過(guò)高，導(dǎo)致電路損傷以及器件燒毀。OVP電路不是什么新奇的電路，有些場(chǎng)合完全是使用分立元器件搭建。隨著半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，集成度越來(lái)越高，OVP已經(jīng)出現(xiàn)了專用芯片，在手機(jī)類產(chǎn)品上應(yīng)用十分廣泛，筆者曾經(jīng)使用過(guò)的OVP芯片只有0.77*1.25mm，可以說(shuō)是十分小巧了。

OVP內(nèi)部原理如下：

IN：電源輸入

OUT：電源輸出

OVLO：通過(guò)外部匹配電阻調(diào)節(jié)閾值電壓。

典型應(yīng)用電路：這款OVP功能比較單一，其它廠家有些型號(hào)還帶有使能等管腳。

OVP主要參數(shù)：

輸入輸出電壓： 這個(gè)不做解釋了，根據(jù)自己的需求選擇

導(dǎo)通電阻（ON resistance）： 主要指內(nèi)部的MOS管導(dǎo)通電阻

最大連續(xù)輸出電流 ：根據(jù)自己的需求選擇。

OVP相應(yīng)時(shí)間（OVP response time）： 響應(yīng)時(shí)間指的是從超過(guò)閾值電壓到MOS管關(guān)斷這一段時(shí)間，這個(gè)時(shí)間是相當(dāng)短的在幾十納秒級(jí)別，例如筆者使用的這款50納秒。

3、總結(jié)：

TVS和OVP都是一種保護(hù)器件。TVS用來(lái)吸收浪涌功率保護(hù)后級(jí)電子線路，而OVP是開(kāi)關(guān)關(guān)閉保護(hù)后級(jí)電子線路。TVS用在信號(hào)線、電源線都可以，OVP一般用在電源線上。

有些場(chǎng)合，比如手機(jī)的USB插頭位置，一般都是TVS+OVP組合使用，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)。在組合使用時(shí)，一定先讓TVS吸收浪涌功率，然后再經(jīng)過(guò)OVP，筆者認(rèn)為TVS選型時(shí)，TVS擊穿電壓和OVP閾值電壓基本一致，讓TVS站好第一班崗，如下圖所示。