高功率直流母線保護(hù)利器：PTVS20 - 015C - TH高電流TVS二極管

在電子設(shè)備的設(shè)計中，浪涌保護(hù)是一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，特別是在高功率直流母線應(yīng)用中。今天，我們就來深入了解一款優(yōu)秀的高電流TVS二極管——PTVS20 - 015C - TH。

文件下載：Bourns PTVS20-015C-TH 大電流 PTVS 二極管.pdf

一、產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

強(qiáng)大的浪涌能力

這款二極管具備20 kA、8/20 μs的浪涌承受能力，能夠在瞬間承受巨大的浪涌電流沖擊。想象一下，在雷電等惡劣環(huán)境下，電路中會產(chǎn)生瞬間的高能量浪涌，而PTVS20 - 015C - TH就像一位忠誠的衛(wèi)士，能夠迅速響應(yīng)，將浪涌能量吸收，保護(hù)后端電路不受損壞。

低鉗位電壓

在浪涌發(fā)生時，它能保持較低的鉗位電壓。低鉗位電壓意味著在保護(hù)電路的過程中，不會給后端電路帶來過高的電壓，從而確保電路中的其他元件能夠安全穩(wěn)定地工作。這對于一些對電壓敏感的元件來說，尤為重要。

雙向保護(hù)

采用雙向TVS設(shè)計，能夠?qū)φ?fù)極性的浪涌都提供有效的保護(hù)。在復(fù)雜的電路環(huán)境中，浪涌可能來自不同的方向，雙向保護(hù)功能就可以全方位地守護(hù)電路安全。

環(huán)保合規(guī)

產(chǎn)品符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，這不僅符合現(xiàn)代電子行業(yè)對環(huán)保的要求，也為產(chǎn)品在全球市場的應(yīng)用提供了便利。

二、應(yīng)用場景明確

PTVS20 - 015C - TH主要應(yīng)用于高功率直流母線保護(hù)。在許多工業(yè)設(shè)備、通信基站等場景中，高功率直流母線是電力傳輸?shù)年P(guān)鍵部分。一旦受到浪涌沖擊，可能會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的故障，甚至損壞設(shè)備。而這款二極管的出現(xiàn)，為高功率直流母線提供了可靠的保護(hù)。

三、詳細(xì)參數(shù)解讀

絕對最大額定值

• 重復(fù)關(guān)斷電壓（VWM）：15 V，這是二極管在正常工作時能夠承受的最大重復(fù)電壓。在設(shè)計電路時，需要確保直流母線的電壓不會超過這個值，否則可能會影響二極管的性能。
• 峰值電流額定值（IPPM）：20 kA（8/20 ps IEC 61000 - 4 - 5），這一參數(shù)體現(xiàn)了二極管在浪涌沖擊時能夠承受的最大電流。在選擇二極管時，需要根據(jù)實(shí)際電路中可能出現(xiàn)的浪涌電流大小來判斷是否滿足要求。
• 工作溫度范圍（ToP）：- 55℃ 到 + 125℃，這表明該二極管能夠在較寬的溫度環(huán)境下正常工作。在一些極端環(huán)境的應(yīng)用中，如戶外通信基站，溫度變化較大，這款二極管的寬溫度范圍特性就顯得尤為重要。
• 存儲溫度范圍（Ts）：- 55℃ 到 + 150℃，這為產(chǎn)品的存儲和運(yùn)輸提供了一定的靈活性。

電氣特性

• 待機(jī)電流（ID）：在VD = VWM的測試條件下，待機(jī)電流非常小，這意味著在正常工作狀態(tài)下，二極管消耗的電能很少，不會對整個電路的功耗產(chǎn)生明顯影響。
• 擊穿電壓（V(BR)）：當(dāng)電流IBR = 10 mA時，擊穿電壓在16 V到19 V之間。擊穿電壓是二極管開始導(dǎo)通的臨界電壓，了解這個參數(shù)有助于在電路設(shè)計中合理設(shè)置工作電壓。
• 鉗位電壓（Vc）：在Ipp = 20 kA（8/20 us電流波形）的情況下，典型鉗位電壓為44 V。鉗位電壓越低，對后端電路的保護(hù)效果越好。
• 擊穿電壓溫度系數(shù)：0.1 %/℃，這表明擊穿電壓會隨著溫度的變化而有一定的波動。在溫度變化較大的環(huán)境中設(shè)計電路時，需要考慮這一因素對二極管性能的影響。
• 電容（C）：在F = 10 kHz，Vd = 1 Vrms的條件下，電容為38.7 nF。電容的大小會影響二極管對高頻信號的響應(yīng)速度，在高頻電路設(shè)計中需要特別關(guān)注。

四、環(huán)境適應(yīng)性與訂購信息

環(huán)境測試標(biāo)準(zhǔn)

該產(chǎn)品經(jīng)過了多項(xiàng)嚴(yán)格的環(huán)境測試，如HTRB（MIL - STD - 750,1038）、溫度循環(huán)測試（JESD22 - A104）、高溫高濕反向偏置測試（JESD22 - A101）等。這些測試確保了產(chǎn)品在不同的環(huán)境條件下都能保持穩(wěn)定的性能。

訂購信息

產(chǎn)品型號為PTVS20 - 015C - TH，其中“PTVS”表示功率TVS高電流二極管，“20”代表20 kA的峰值電流額定值，“015”表示15 V的重復(fù)關(guān)斷電壓，“C”表示雙向器件，“TH”表示通孔封裝。通過這樣的命名規(guī)則，我們可以快速了解產(chǎn)品的關(guān)鍵特性。

五、性能圖表分析

V - I特性曲線

從V - I特性曲線中，我們可以直觀地看到二極管在不同電壓和電流下的工作狀態(tài)。這有助于我們在電路設(shè)計中選擇合適的工作點(diǎn)，確保二極管能夠在正常工作狀態(tài)下發(fā)揮最佳性能。

典型VBR與結(jié)溫關(guān)系曲線

該曲線展示了擊穿電壓隨結(jié)溫的變化情況。在實(shí)際應(yīng)用中，由于電路工作會產(chǎn)生熱量，結(jié)溫會升高。了解這一曲線可以幫助我們預(yù)測在不同溫度下二極管的擊穿電壓變化，從而更好地保護(hù)后端電路。

典型8/20 μs浪涌電流降額曲線

此曲線顯示了在IEC 61000 - 4 - 5規(guī)定的8/20 μs電流波形下，二極管的浪涌電流隨環(huán)境溫度的降額情況。需要注意的是，該二極管不適合在高于125℃的溫度下連續(xù)工作。在高溫環(huán)境下設(shè)計電路時，要根據(jù)這條曲線合理選擇二極管的工作參數(shù)。

六、產(chǎn)品標(biāo)記與尺寸

典型標(biāo)記

產(chǎn)品的典型標(biāo)記可以幫助我們快速識別產(chǎn)品的型號和關(guān)鍵信息，方便在生產(chǎn)和維修過程中進(jìn)行操作。

產(chǎn)品尺寸

在進(jìn)行PCB設(shè)計時，我們需要根據(jù)這些尺寸參數(shù)合理安排二極管的位置，確保其與其他元件之間有足夠的空間，避免相互干擾。

七、注意事項(xiàng)

在使用PTVS20 - 015C - TH時，需要注意以下幾點(diǎn)：

1. 產(chǎn)品規(guī)格可能會在沒有事先通知的情況下發(fā)生變化，因此在訂購產(chǎn)品前，一定要確認(rèn)最新的規(guī)格信息。
2. 由于實(shí)際應(yīng)用環(huán)境與實(shí)驗(yàn)室條件可能存在差異，所以在設(shè)計電路時，要通過實(shí)際測試來驗(yàn)證二極管在具體應(yīng)用中的性能，確保其能夠滿足設(shè)計要求。
3. Bourns公司對產(chǎn)品有明確的使用限制，如不建議用于核應(yīng)用、救生、生命關(guān)鍵或維持生命的應(yīng)用等。在選擇產(chǎn)品時，一定要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場景進(jìn)行合理選擇，避免因不當(dāng)使用而帶來安全風(fēng)險。

總之，PTVS20 - 015C - TH是一款性能優(yōu)秀、應(yīng)用廣泛的高電流TVS二極管。在高功率直流母線保護(hù)設(shè)計中，它能夠?yàn)殡娐诽峁┛煽康睦擞勘Ｗo(hù)。但在使用過程中，我們需要充分了解其特性和注意事項(xiàng)，才能確保產(chǎn)品發(fā)揮最佳性能。你在實(shí)際應(yīng)用中有用過類似的TVS二極管嗎？遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。