Узкий запас TVS между рабочим и перенапряжением

Вам нужно выбрать TVS, рабочее напряжение которого больше или равно максимальному нормальному напряжению, которое вы увидите.

Это означает выполнение некоторого анализа допусков в отношении питания и ожидаемого ввода-вывода (5 В потенциально может быть 5,25).

Возьмите часть littelfuse (серия 1.5SMC), работающая на 5,8 В, имеет минимальный и максимальный пробой 6,45 -> 7,14 В, и это может ПОДНЯТЬСЯ до 10,5 В (в зависимости от лавинного тока). Все это будет означать, что вы не можете использовать эти устройства прямо на входах.

За исключением того, что вам не нужно просто использовать TVS. Дополнительные управляющие диоды прямо на рассматриваемой ИС будут ограничивать ввод/вывод до Vcc+0,3 (используется Шоттки). Дополнительный ввод LC снова уменьшит то, что увидит фактический вывод.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Удар (непрямое освещение или электростатический разряд) представляет собой кратковременную форму волны, и поэтому «формирование формы волны» является жизнеспособным вариантом, гарантирующим, что IC IO не превысит свой максимальный номинал, а другие компоненты не превысят свой номинальный ток или мощность.

Причина, по которой абсолютный максимум Vcc на выводах составляет Vcc+0,3 В, заключается в том, что при превышении этого напряжения внутренний ограничительный диод для Vcc включится — до тех пор, пока между выводом ввода-вывода и внешним миром есть последовательный резистор для ограничения. что ток, который может выдержать фиксирующий диод, не будет постоянно вредить ИС. (Современные таблицы данных дают спецификации Iik, Iok или Ik для этого максимального тока.)

Таким образом, используйте TVS с более высоким напряжением фиксации, чтобы поглотить большую часть энергии, и последовательный резистор, чтобы предотвратить перегорание фиксирующего диода на выводе порта.

Обычный способ защиты выводов ввода-вывода с узкими запасами (и токи инжекции контактов обычно порядка 5 мА) — это резистор и, возможно, внешний зажим Шоттки:

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Причиной 0,3 В обычно является то, что внутри есть шоттки, но он не может выдерживать большой ток; добавление одного (или двух для двунаправленной защиты), которые могут справиться с током из-за скачков напряжения, является простым и эффективным средством защиты контактов. Резистор ограничивает ток в шоттки и поэтому поддерживает$V_f$при хорошем низком напряжении.

Устройства TVS имеют широкий диапазон напряжения включения, полного напряжения фиксации, и эти параметры также зависят от температуры, что делает их непригодными для защиты контактов ввода-вывода в данном конкретном случае.

В случае выводов ввода-вывода с устройствами Шоттки и номинальным током инжекции вывода (обычно максимальный постоянный ток, который может выдержать внутренний шоттки) может быть достаточно простого резистора, если можно определить максимальное напряжение.

Типовые массивы для многолинейной защиты можно найти у некоторых производителей .

Обратите внимание, что если вы ожидаете высокого напряжения (слишком быстрого даже для переднего конца TVS, на что намекает JonRB - у некоторых медленное время реакции), вы можете использовать резисторы , выдерживающие импульсы . Они сохраняют свою устойчивость даже после большого кратковременного события; стандартные резисторы не могут.