在电路浪涌测试中,TVS(瞬态电压抑制二极管)的防护效果确实会受到陪测设备中去耦网络(Decoupling Network,DN)的显著影响

在电路浪涌测试中,TVS(瞬态电压抑制二极管)的防护效果确实会受到陪测设备中去耦网络(Decoupling Network,DN)的显著影响,这一现象与浪涌能量的传递路径、阻抗匹配及信号完整性密切相关。结合 ADP7142 电路的特性,可从以下角度具体分析:

一、去耦网络对浪涌测试的核心作用

去耦网络是浪涌测试系统的关键组成部分,其主要功能是:

  1. 隔离浪涌信号与电网:防止测试产生的浪涌脉冲反灌至供电网络,干扰其他设备;
  2. 阻抗匹配:确保浪涌发生器输出的标准波形(如 IEC 61000-4-5 定义的 1.2/50μs 电压浪涌、8/20μs 电流浪涌)能有效传递到被测电路(DUT,如 ADP7142 及其周边电路);
  3. 滤除高频噪声:部分去耦网络会抑制非测试频段的干扰,保证测试波形的准确性。

不同标准(如 IEC 61000-4-5、ISO 16750-2)对去耦网络的参数(如阻抗、带宽、隔离度)有明确规定,其设计直接影响浪涌能量到达 DUT 的实际强度和波形完整性。

二、去耦网络如何影响 TVS 的防护效果

  1. 浪涌能量分配的改变

    TVS 的核心作用是通过雪崩击穿将浪涌电压钳位在安全值(如 ADP7142 的 VIN 最大耐压 44 V),并吸收部分浪涌能量。但去耦网络的阻抗特性会改变能量的分配:

    • 若去耦网络阻抗较低,更多浪涌能量可能直接通过网络泄放至地,减少 TVS 需要吸收的能量,此时 TVS 的负担减轻,防护效果更稳定;
    • 若去耦网络阻抗较高,大部分能量会作用于 TVS 和 DUT,可能导致 TVS 瞬间功耗超过额定值(如峰值脉冲功率),出现钳位失效或 TVS 损坏,进而影响 ADP7142 的安全。
  2. 浪涌波形的畸变

    去耦网络的滤波特性可能改变浪涌脉冲的上升时间、峰值和持续时间。例如:

    • 若网络对高频成分衰减较大,浪涌的上升沿变缓,TVS 的响应时间(通常 ns 级)可能无法及时触发,导致瞬时过压超过 ADP7142 的耐压阈值;
    • 反之,若网络对低频成分抑制不足,浪涌持续时间延长,TVS 在长时间大电流下可能因过热失效,失去防护作用。
  3. 与 TVS 参数的匹配性

    TVS 的钳位电压(V_C)、脉冲峰值电流(I_PPM)等参数需与去耦网络的输出特性匹配:

    • 若去耦网络输出的浪涌电流峰值超过 TVS 的I_PPM,TVS 无法完全吸收能量,剩余能量会冲击 ADP7142 的 VIN 引脚;
    • 若去耦网络的阻抗与 TVS 的动态阻抗不匹配,可能导致钳位电压波动,无法稳定在 44 V 以下,增加 ADP7142 被过压损坏的风险。
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