TVS管TVS(TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR)中文叫瞬時抑態(tài)二極管,它能以10-12秒量級的速度,吸收高達數(shù)千瓦的浪涌功率占遥。說白了就是一種保護電路的二極管阶女。它有幾千種型號供選擇。
怎么從中選擇適合自己的型號呢拨与?
首先要弄懂這幾個參數(shù)概念:
Reverse Stand-Off Voltage(反向關斷或隔離電壓)Vrwm:指TVS不動作的電壓艘刚,瞬態(tài)電壓高于關斷電壓時,TVS將開始動作截珍;
Reverse Breakdown Voltage(反向擊穿電壓)Vbr:TVS完全開始動作時的電壓攀甚;
Clamping Voltage(鉗位電壓)Vc:TVS動作后,穩(wěn)定的電壓岗喉;
Junction Capacitance(結電容):高頻信號電路中秋度,應選低結電容的TVS管。極間電容會影響TVS的響應時間钱床。
通常情況下荚斯,關斷電壓和擊穿電壓分別取需要保護工作電路電壓的1.1倍和1.2倍。這個是TVS選型的時候查牌,很關鍵的一個地方事期。交流電壓只能用雙向TVS。
直流電路中選用舉例:?
整機直流工作電壓12V纸颜,最大允許安全電壓25V(峰值)兽泣,浪涌源的阻抗50MΩ,其干擾波形為方波胁孙,TP=1ms唠倦,最大峰值電流50A
1、先從工作電壓12V選取最大反向工作電壓VRWM為13V涮较,則擊穿電壓為 V(BR)=VRWM/0.85=15.3V稠鼻;?
2、從擊穿電壓值選取最大箝位電壓VC(MAX)=1.30×V(BR)=19.89V狂票,取 VC=20V候齿;?
3、再從箝位電壓VC和最在峰值電流IP計算出方波脈沖峰值功率: PPR=VC×IP=20×50=1000W?
4闺属、計算折合為TP=1MS指數(shù)波的峰值功率慌盯,折合系數(shù)K1=1.4, PPR=1000W÷1.4=715W 交流電路選用舉例:?
直流線路采用單向瞬變電壓抑制二極管屋剑,交流則必須采用雙向瞬變電壓抑制二極管润匙。交流是電網(wǎng)電壓,這里產(chǎn)生的瞬變電壓是隨機的唉匾,有時還遇到雷擊(雷電感應產(chǎn)生的瞬變電壓)所以很難定量估算出瞬時脈沖功率PPR孕讳。但是對最大反向工作電壓必須有正確的選取匠楚。一般原則是交流電壓乘1.4倍來選取TVS管的最大反向工作電壓。直流電壓則按1.1—1.2倍來選取TVS管的最大反向工作電壓VRWM
TVS保護直流穩(wěn)壓電源實例:?
圖中是一個直流穩(wěn)壓電源厂财,并有擴大電流輸出的晶體管芋簿,在其穩(wěn)壓輸出端加上瞬變電壓抑制二極管,可以保護使用該電源的儀器設備璃饱,同時還可以吸收電路中的
集電極到發(fā)射極間的峰值電壓与斤,保護晶體管,建議在每個穩(wěn)壓電源輸出端加一個TVS管荚恶,可以大幅度提高整機應用的可靠性撩穿;?
還有用TVS保護晶體管,集成電路谒撼,可控硅食寡,功率MOS管(在柵源之間加上瞬變電壓抑制二極管,可防止柵極擊穿)廓潜,繼電器等抵皱;?
繼電器的觸點往往用大電流去開關電動機等大電流電感負載,而電感在開關時有很高的反電勢辩蛋,而且有較大的能量呻畸,往往把觸點燒壞或擊穿產(chǎn)生電弧等,必須對觸點采取保護悼院,抑制電弧的產(chǎn)生伤为,以保護繼電器。但是這種電弧產(chǎn)生的浪涌電流很大樱蛤,過去采用電容或者用電容串?聯(lián)電阻钮呀、二極管剑鞍、二極管串聯(lián)電阻等抑制方案昨凡,現(xiàn)在采用瞬變電壓抑制二極管方案效果更好。?
公司產(chǎn)品應用實例:CPU200系列中應用?
肖特基勢壘二極管BAT54:正向導通電流小mA級蚁署,反向電壓耐壓25V便脊,反向漏電流2uA,結電容10pF(1.0MHz光戈,反向電壓1V情況下)哪痰,環(huán)境溫度越高,正向導通電流越小久妆,反向漏電流越大晌杰;用在各個芯片的電源引腳和外部供電電源之間,或者兩個轉換電源信號如VCC33V和VCCCARD之間筷弦;?
瞬態(tài)電壓抑制二極管:?
1肋演、MMBZ5V6ALT(兩個單向的二極管并聯(lián)搀捷,不是雙向二極管):VWM=3V爬迟,VBR=5.6V,VC=8V,IPP=3A蜀踏,24 W的峰值功率,用于保護三極管的BE極羞迷; 2塘淑、SM15T6V8A:脈沖峰值功率1500W,VRM=5.8V反症,VBR=6.8V辛块,VC=10.5V,IPP=143A铅碍,用于保護接插件相連的器件憨降;?
3、P6SMB200AT3:VWM=171V该酗,VBR=200V授药,VC=274V,IPP=2.2A呜魄,600W的脈沖峰值功率悔叽,用于繼電器輸出類型的電源變壓器的一次繞組。