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06

2025

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03

瞬态分流抑制器（TDS）优势1—低钳位电压

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在涉及浪涌防护时，传统瞬态电压抑制二极管（TVS）具有成本低廉和应用方便等特点，工程师通常会将其作为热门选择。然而传统TVS存在不可忽视的缺点，从而导致系统设计面临挑战，例如TVS二极管的特性对温度变化敏感、钳位电压特性低效以及封装体积大,导致需要对受保护电路进行过度设计。为了产品在恶劣环境中运行维持更长的使用寿命，因此必须开发更为可靠的浪涌保护解决方案。

湖南静芯突破浪涌控制（SurgeControl）技术，推出瞬态分流抑制器（Transient Diverting Suppressors，简称TDS）产品系列，用来保护电路的静电放电ESD（Electro-Static Discharge）和电气过压EOS（Electrical Over Stress）。TDS与传统TVS二极管的结构以及工作机理不同，其不再基于传统的PN结作为击穿机制与浪涌电流泄放路径。TDS产品系列具有精准且恒定的触发电压、优异的钳位性能、低导通电阻以及稳定的温度特性，可为系统提供更全面和更可靠的保护，避免系统的过度设计。

基于PN结的传统TVS二极管具有固定的动态导通电阻(RDYN)（图1），TVS二极管的钳位电压VC=VBR+IPP*RDYN。由于动态电阻(RDYN)是一个固定值，因此钳位电压随着IPP的增加而增加，最终导致钳位电压在峰值脉冲电流范围内线性增加。

TDS使用浪涌额定场效应晶体管作为主要保护元件。TDS的工作原理类似于由精密触发电路激活的电压控制开关（图2）。在EOS事件期间，瞬态电压攀升至精密触发器所设定的击穿电压（VBR）阈值时，触发电路立即启动，开启内置的泄流场效应晶体管，有效的将瞬态高压与大电流安全转移至地。

 

                             图1 传统TVS二极管的等效电路模型     图2 TDS器件的框图

    TDS内置浪涌额定场效应晶体管的RDYN非常小，因此TDS的钳位电压与击穿电压近似相等，并且TDS的钳位电压在额定峰值脉冲电流范围内基本保持恒定，如图3所示。TDS相比于TVS器件具备更加平缓的钳位能力和低的钳位电压，其有效防止后端芯片被损坏，提高系统可靠性。

图3 传统TVS二极管与TDS器件的钳位电压对比

     静芯公司推出的系列TDS芯片具有接近理想状况的ESD和EOS保护特性，可以广泛应用于USB/雷电接口、工业机器人、IO-Link接口、工业传感器、IIoT设备、可编程逻辑控制器(PLC)和以太网供电(PoE)等领域，可为系统提供更全面以及更可靠的保护。目前公司推出来ESTVS2200DRVR、ESTDS2211P、ESTVS3300DRVR、ESTDS3311P等型号，欢迎客户前来咨询选购。

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