哪种TVS二极管适用于RS232/RS485和控制器局域网应用
在许多工业和汽车应用中，保护接口收发器免受各种电过应力事件的影响是一个主要问题。瞬态电压抑制器 （tvs）二极管常用于上述用途，因为它们可以通过生成低阻抗电流路径来钳制电压尖峰。
tvs 二极管的电气特性由几个工艺因素决定。这些参数与 tvs电压、电流和额定功率相关，具有多种多样的数值，以适应各种应用。但通过查看元件数据表，就会发现选型并不简单。在本文中，我将讨论电压参数并展示哪种 tvs二极管适用于 rs-232、rs-485 和控制器局域网 （can）应用。当然，峰值脉冲功率耗散和峰值脉冲电流也是关键参数，它们决定了系统中的放电能力和静电放电 （esd） 水平。但在这里，我将重点介绍电压。
tvs 电压参数 vwm、vbr 和 vc
当出现不需要的高压瞬变时，tvs 二极管应起到钳位的作用；当收发器在正常条件下工作时，它们也应该是“透明的”。因此，首先要查看数据表上的额定关断电压vwm 这个参数。vwm 也称为额定工作电压，低于该电压则 tvs 为开路，并具有低待机漏电流。
在选型时，您希望 vwm 大于推荐的收发器工作区域。随着输入电压升高，tvs 开始击穿并在 vbr 处传导更多电流。但更重要的是最高电压参数vc，即大电流脉冲条件下的钳位电压。vc 表示特定脉冲电流下的最大钳位电压。将 vc 与收发器参数进行比较时，您要确保它不超过集成电路 （ic）的绝对最大额定电压。“绝对最大值”是收发器在任何时候所允许的最大电压限值。任何高于该限值的电压都会使收发器处于不安全的运行区域，并可能导致彻底损坏。
示例：rs-232、rs-485 和 can 收发器的 tvs 选型
我将介绍几个 rs-232、rs-485 和 can 收发器的示例器件及其 tvs二极管的选型。我从各自的数据表中获取了相关参数，我想通过介绍这些参数值，让您了解不同的元件如何协同工作。
ti 的 max3232 是一款常见的 rs-232 收发器，具有两个发送器和两个接收器。我在图 1 和图 2 中突出显示了两个重要参数，分别是±5.4v 的工作电压和±13.2v 的绝对最大驱动器输出电压。在 rs-232 标准中，信号摆幅应在 ±5v 以上。在这里，您可以给它留出一些裕度。
图 1：max3232 驱动器工作电压
图 2：max3232 驱动器绝对最大额定值
适用于 max3232 的 tvs 二极管是 bourns 的 smbj8.0ca。在图 3 中可以看到，峰值反向工作电压为 8v，最大钳位电压为13.6v。
图 3：smbj8.0ca 峰值反向工作电压和最大钳位电压
接下来，我们来看看 8 引脚 rs-485 收发器，即 ti 的 thvd1500。根据 rs-485 标准，rs-485收发器可以在宽共模范围（-7v 至 12v）下工作（图 3）。如图 4 所示，thvd1500 总线引脚的绝对最大电压为 ±18v。
图 4：thvd1500 驱动器工作电压
图 5：thvd1500 驱动器绝对最大额定值
sm712 是用于 rs-485 应用的常见 tvs 二极管。此 tvs 具有不对称的反向关断电压，可匹配 rs-485应用的共模工作范围。此外，其钳位电压接近ti thvd1500 的限值，如图 6 所示。
图 6：sm712 反向关断电压和钳位电压
最后但同样重要的是，ti sn65hvd1040a 8 引脚 can 收发器具有相当高的绝对最大电压（图 7），这可简化 tvs 的选型。与rs-485 类似，can 总线也可以容忍一些共模电压变化（图 8）。
图 7：sn65hvd1040a 驱动器绝对最大额定值
图 8：sn65hvd1040a 驱动器工作电压
综合所有因素，bourns 的 cdsot23-t24can 是适合 sn65hvd1040a 的一款器件。该器件提供 24v 的反向工作电压和36v 至 40v 的钳位电压。为了节省空间，我没有在这里复制数据表。但我相信，根据前两个示例，找到相关参数不会太难。
同样，电压参数只是 tvs 器件电气特性的一部分，但它们是选择 tvs 时的首要考虑因素。要更好地了解 tvs器件的全部特性，您还可以查看其他参数，例如峰值功率和峰值电流。
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tvs 电压参数 vwm、vbr 和 vc
当出现不需要的高压瞬变时，tvs 二极管应起到钳位的作用；当收发器在正常条件下工作时，它们也应该是“透明的”。因此，首先要查看数据表上的额定关断电压vwm 这个参数。vwm 也称为额定工作电压，低于该电压则 tvs 为开路，并具有低待机漏电流。
在选型时，您希望 vwm 大于推荐的收发器工作区域。随着输入电压升高，tvs 开始击穿并在 vbr 处传导更多电流。但更重要的是最高电压参数vc，即大电流脉冲条件下的钳位电压。vc 表示特定脉冲电流下的最大钳位电压。将 vc 与收发器参数进行比较时，您要确保它不超过集成电路 （ic）的绝对最大额定电压。“绝对最大值”是收发器在任何时候所允许的最大电压限值。任何高于该限值的电压都会使收发器处于不安全的运行区域，并可能导致彻底损坏。
示例：rs-232、rs-485 和 can 收发器的 tvs 选型
我将介绍几个 rs-232、rs-485 和 can 收发器的示例器件及其 tvs二极管的选型。我从各自的数据表中获取了相关参数，我想通过介绍这些参数值，让您了解不同的元件如何协同工作。
ti 的 max3232 是一款常见的 rs-232 收发器，具有两个发送器和两个接收器。我在图 1 和图 2 中突出显示了两个重要参数，分别是±5.4v 的工作电压和±13.2v 的绝对最大驱动器输出电压。在 rs-232 标准中，信号摆幅应在 ±5v 以上。在这里，您可以给它留出一些裕度。
图 1：max3232 驱动器工作电压
图 2：max3232 驱动器绝对最大额定值
适用于 max3232 的 tvs 二极管是 bourns 的 smbj8.0ca。在图 3 中可以看到，峰值反向工作电压为 8v，最大钳位电压为13.6v。
图 3：smbj8.0ca 峰值反向工作电压和最大钳位电压
接下来，我们来看看 8 引脚 rs-485 收发器，即 ti 的 thvd1500。根据 rs-485 标准，rs-485收发器可以在宽共模范围（-7v 至 12v）下工作（图 3）。如图 4 所示，thvd1500 总线引脚的绝对最大电压为 ±18v。
图 4：thvd1500 驱动器工作电压
图 5：thvd1500 驱动器绝对最大额定值
sm712 是用于 rs-485 应用的常见 tvs 二极管。此 tvs 具有不对称的反向关断电压，可匹配 rs-485应用的共模工作范围。此外，其钳位电压接近ti thvd1500 的限值，如图 6 所示。
图 6：sm712 反向关断电压和钳位电压
最后但同样重要的是，ti sn65hvd1040a 8 引脚 can 收发器具有相当高的绝对最大电压（图 7），这可简化 tvs 的选型。与rs-485 类似，can 总线也可以容忍一些共模电压变化（图 8）。
图 7：sn65hvd1040a 驱动器绝对最大额定值
图 8：sn65hvd1040a 驱动器工作电压
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