UN Semiconductor瞬變電壓抑制二極管(TVS)選型優(yōu)恩半導(dǎo)體(UN )在選用瞬變電壓抑制二極管(TVS)時(shí),必須考慮電路的具體條 件,一般應(yīng)遵循以下原則: 一、大箝位電壓 VC(MAX)不大于電路的最大允許安全電壓。 二、最大反向工作電壓(變位電壓)VRWM 不低于電路的最大工 作電壓,一般可以選 VRWM 等于或略高于電路最大工作電壓。 三、額定的最大脈沖功率,必須大于電路中出現(xiàn)的最大瞬態(tài)浪涌 功率。 下面是 TVS 在電路應(yīng)用中的典型例子:unsemiUN SemiconductorTVS 用于交流電路: 見圖 2-1瞬變抑制二極管選型,這是一個(gè)雙向 TVS 在交流電路中的應(yīng)用,可以有效地 抑制電網(wǎng)帶來的過載脈沖, 從而起到保護(hù)整流橋及負(fù)載中所有元器件 的作用。TVS 的箝位電壓不大于電路的最大允許電壓。 圖 2-2 所示,是用單向 TVS 并聯(lián)于整流管旁側(cè),以保護(hù)整流管不 被瞬時(shí)脈沖擊穿,選用 TVS 必須是和整流管相匹配。 圖 2-3 所示電路中,單向 TVS1 和 TVS2 反接并聯(lián)于電源變壓器輸出 端或選用一個(gè)雙向 TVS,用以保護(hù)整流電路及負(fù)載中的元器件。TVS3 保護(hù)整流以后的線路元件,如電源變壓器輸出端電壓為 36 伏時(shí)一般 TVS1 和 TVS2 的工作電壓 VR 應(yīng)根據(jù) 36× 電路中的具體條件而下。
TVS 用于直流電路: 圖 2-4 所示 TVS 并聯(lián)于輸出端,可有效地保護(hù)控制系統(tǒng)。TVS 的 反向工作電壓應(yīng)等于或略高于直流供電電壓, 其它參數(shù)根據(jù)電路的具 體條件而定。 圖 2-5 所示為兩個(gè)單向 TVS 連接在電源線路中,用以防止直流電 源反接或電源通、斷時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)脈沖使集成電路損壞。當(dāng)電路連接 有感性負(fù)載瞬變抑制二極管選型,如電機(jī)、斷電器線圈、螺線管時(shí),會(huì)產(chǎn)生很高的瞬時(shí)脈 unsemi 來選擇,其它參數(shù)依據(jù)UN Semiconductor沖電壓。 圖 2-6 中的 TVS 可以保護(hù)晶體管及邏輯電路, 從而省去了較復(fù)雜 的電阻/電容保護(hù)網(wǎng)絡(luò)。 圖 2-7 電路中 TVS 起保護(hù)和電壓限制的作用。 直流電中選用舉例: 整機(jī)直流工作電壓 12V,最大允許安全電壓 25V(峰值),浪涌 源的阻抗 50MΩ,其干擾波形為方波,TP=1MS,最大峰值電流 50A。 選擇: 1、先從工作電壓 12V 選取最大反向工作電壓 VRWM 為 13V,則擊穿電 壓 V(BR)= =15.3V; 2、從擊穿電壓值選取最大箝位電壓 VC(MAX)=1.30× V(BR)=19.89V,取 VC=20V; 3、再?gòu)捏槲浑妷?VC 和最在峰值電流 IP 計(jì)算出方波脈沖功率: PPR=VC×IP=20×50=1000W 4、計(jì)算折合為 TP=1MS 指數(shù)波的峰值功率,折合系數(shù) K1=1.4, PPR=1000W÷1.4=715W 從手冊(cè)中可查到 1.5KE15A 其中 PPR=1500W,關(guān)斷電壓 VRWM=12.8V, 擊穿電壓 V (BR) =14.3~15.8V, 最大箝位電壓 VC=21.2V, 最大浪涌電流 IP=1500/21.2=70.7A。
可滿足上述設(shè)計(jì)要求,而且留 有一倍的余量,不論方波還是指數(shù)波都適用。 交流電路應(yīng)用舉例: 直流線路采用單向瞬變電壓抑制二極管, 交流則必須采用雙向瞬 變電壓抑制二極管。 交流是電網(wǎng)電壓, 這里產(chǎn)生的瞬變電壓是隨機(jī)的, unsemiUN Semiconductor有時(shí)還遇到雷擊(雷電感應(yīng)產(chǎn)生的瞬變電壓)所以很難定量估算出瞬 時(shí)脈沖功率 PPR。但是對(duì)最大反向工作電壓必須有正確的選取。 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 管的最在反向工作電壓 VRWM。圖 2-8 給出了一個(gè)微機(jī)電源采用 TVS 作線路保護(hù)的原理圖, 由圖 可見: 1、在進(jìn)線的 220V~處加 TVS 管抑制 220V~交流電網(wǎng)中尖峰干擾。 2、在變壓器進(jìn)線加上干擾濾波器,濾除小尖峰干擾。 3、在變壓輸出端 V~=20V 處又加上 TVS 管,再一次抑制干擾。 4、到了直流 10V 輸出時(shí)還加上 TVS 管抑制干擾。 其中:雙向 TVS 管 D1 的 VRWM=220V~×1.4=308V 左右 雙向 TVS 管 D2 的 VRWM=20V~×1.4=28V 左右 單向 TVS 管 D3 的 VRWM=10V~×unsemiUN Semiconductor1.2=12V 左右 。unsemi
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