高功率直流母线保护利器：PTVS20 - 015C - TH高电流TVS二极管

在电子设备的设计中，浪涌保护是一个至关重要的环节，特别是在高功率直流母线应用中。今天，我们就来深入了解一款优秀的高电流TVS二极管——PTVS20 - 015C - TH。

文件下载：Bourns PTVS20-015C-TH 大电流 PTVS 二极管.pdf

一、产品特性亮点

强大的浪涌能力

这款二极管具备20 kA、8/20 µs的浪涌承受能力，能够在瞬间承受巨大的浪涌电流冲击。想象一下，在雷电等恶劣环境下，电路中会产生瞬间的高能量浪涌，而PTVS20 - 015C - TH就像一位忠诚的卫士，能够迅速响应，将浪涌能量吸收，保护后端电路不受损坏。

低钳位电压

在浪涌发生时，它能保持较低的钳位电压。低钳位电压意味着在保护电路的过程中，不会给后端电路带来过高的电压，从而确保电路中的其他元件能够安全稳定地工作。这对于一些对电压敏感的元件来说，尤为重要。

双向保护

采用双向TVS设计，能够对正负极性的浪涌都提供有效的保护。在复杂的电路环境中，浪涌可能来自不同的方向，双向保护功能就可以全方位地守护电路安全。

环保合规

产品符合RoHS标准，这不仅符合现代电子行业对环保的要求，也为产品在全球市场的应用提供了便利。

二、应用场景明确

PTVS20 - 015C - TH主要应用于高功率直流母线保护。在许多工业设备、通信基站等场景中，高功率直流母线是电力传输的关键部分。一旦受到浪涌冲击，可能会导致整个系统的故障，甚至损坏设备。而这款二极管的出现，为高功率直流母线提供了可靠的保护。

三、详细参数解读

绝对最大额定值

• 重复关断电压（VWM）：15 V，这是二极管在正常工作时能够承受的最大重复电压。在设计电路时，需要确保直流母线的电压不会超过这个值，否则可能会影响二极管的性能。
• 峰值电流额定值（IPPM）：20 kA（8/20 ps IEC 61000 - 4 - 5），这一参数体现了二极管在浪涌冲击时能够承受的最大电流。在选择二极管时，需要根据实际电路中可能出现的浪涌电流大小来判断是否满足要求。
• 工作温度范围（ToP）：- 55℃ 到 + 125℃，这表明该二极管能够在较宽的温度环境下正常工作。在一些极端环境的应用中，如户外通信基站，温度变化较大，这款二极管的宽温度范围特性就显得尤为重要。
• 存储温度范围（Ts）：- 55℃ 到 + 150℃，这为产品的存储和运输提供了一定的灵活性。

电气特性

• 待机电流（ID）：在VD = VWM的测试条件下，待机电流非常小，这意味着在正常工作状态下，二极管消耗的电能很少，不会对整个电路的功耗产生明显影响。
• 击穿电压（V(BR)）：当电流IBR = 10 mA时，击穿电压在16 V到19 V之间。击穿电压是二极管开始导通的临界电压，了解这个参数有助于在电路设计中合理设置工作电压。
• 钳位电压（Vc）：在Ipp = 20 kA（8/20 us电流波形）的情况下，典型钳位电压为44 V。钳位电压越低，对后端电路的保护效果越好。
• 击穿电压温度系数：0.1 %/℃，这表明击穿电压会随着温度的变化而有一定的波动。在温度变化较大的环境中设计电路时，需要考虑这一因素对二极管性能的影响。
• 电容（C）：在F = 10 kHz，Vd = 1 Vrms的条件下，电容为38.7 nF。电容的大小会影响二极管对高频信号的响应速度，在高频电路设计中需要特别关注。

四、环境适应性与订购信息

环境测试标准

该产品经过了多项严格的环境测试，如HTRB（MIL - STD - 750,1038）、温度循环测试（JESD22 - A104）、高温高湿反向偏置测试（JESD22 - A101）等。这些测试确保了产品在不同的环境条件下都能保持稳定的性能。

订购信息

产品型号为PTVS20 - 015C - TH，其中“PTVS”表示功率TVS高电流二极管，“20”代表20 kA的峰值电流额定值，“015”表示15 V的重复关断电压，“C”表示双向器件，“TH”表示通孔封装。通过这样的命名规则，我们可以快速了解产品的关键特性。

五、性能图表分析

V - I特性曲线

从V - I特性曲线中，我们可以直观地看到二极管在不同电压和电流下的工作状态。这有助于我们在电路设计中选择合适的工作点，确保二极管能够在正常工作状态下发挥最佳性能。

典型VBR与结温关系曲线

该曲线展示了击穿电压随结温的变化情况。在实际应用中，由于电路工作会产生热量，结温会升高。了解这一曲线可以帮助我们预测在不同温度下二极管的击穿电压变化，从而更好地保护后端电路。

典型8/20 µs浪涌电流降额曲线

此曲线显示了在IEC 61000 - 4 - 5规定的8/20 µs电流波形下，二极管的浪涌电流随环境温度的降额情况。需要注意的是，该二极管不适合在高于125℃的温度下连续工作。在高温环境下设计电路时，要根据这条曲线合理选择二极管的工作参数。

六、产品标记与尺寸

典型标记

产品的典型标记可以帮助我们快速识别产品的型号和关键信息，方便在生产和维修过程中进行操作。

产品尺寸

产品采用通孔封装，其尺寸参数如下：	Dim.	PTVS20 - 015C - TH
A	24.5±3.00
(0.965±0.118)
B	2.00±0.50
(0.079±0.020)
C	2.70 + 1.25
	(0.106±0.049)
D	17.50 Max.
(0.689)
E	1.25 + 0.05
(0.049±0.002)
F	16.00 Max.
(0.630)
G	4.00 Max. (0.157)
H	6.00 + 1.00
(0.236 + 0.039)

在进行PCB设计时，我们需要根据这些尺寸参数合理安排二极管的位置，确保其与其他元件之间有足够的空间，避免相互干扰。

七、注意事项

在使用PTVS20 - 015C - TH时，需要注意以下几点：

1. 产品规格可能会在没有事先通知的情况下发生变化，因此在订购产品前，一定要确认最新的规格信息。
2. 由于实际应用环境与实验室条件可能存在差异，所以在设计电路时，要通过实际测试来验证二极管在具体应用中的性能，确保其能够满足设计要求。
3. Bourns公司对产品有明确的使用限制，如不建议用于核应用、救生、生命关键或维持生命的应用等。在选择产品时，一定要根据实际应用场景进行合理选择，避免因不当使用而带来安全风险。

总之，PTVS20 - 015C - TH是一款性能优秀、应用广泛的高电流TVS二极管。在高功率直流母线保护设计中，它能够为电路提供可靠的浪涌保护。但在使用过程中，我们需要充分了解其特性和注意事项，才能确保产品发挥最佳性能。你在实际应用中有用过类似的TVS二极管吗？遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。