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瞬變抑制二極管選型 TVS(瞬變抑制)二極管參數(shù)與選型

TVS(瞬變抑制)二極管參數(shù)與選型

TVS管的英文名是TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR,中文名叫瞬變抑制二極管。它在承受瞬間高能量脈沖時(shí),能在極短的內(nèi)由原來(lái)的高阻抗?fàn)顟B(tài)變?yōu)榈妥杩梗央妷后橹频教囟ǖ乃?,從而有效的保護(hù)用戶的設(shè)備和元器件不受損壞。由于其具有箝位電壓低、動(dòng)作時(shí)間快等特點(diǎn);因此比較適合于多級(jí)保護(hù)電路的末級(jí)保護(hù)。此外也能和其它保護(hù)元件配合使用,組成專用的防雷裝置。 目錄

TVS的參數(shù)特性TVS的應(yīng)用

TVS和其它浪涌保護(hù)元件的區(qū)別TVS的選用方法

TVS管

TVS的參數(shù)特性

1.TVS特性

TVS管是典型的PN結(jié)雪崩器件,和普通穩(wěn)壓管的擊穿特性差不多。但這條曲線只反映了TVS特性的一個(gè)部分,還必須補(bǔ)充下圖所示的特性曲線,才能反映TVS的全部特性。這是在雙蹤 示波器上觀察到的TVS管承受大電流沖擊時(shí)的電流及電壓波形。

圖中曲線1是TVS管中的電流波形,它表示流過(guò)TVS管的電流由1mA突然上升到峰值,然后按 指數(shù)規(guī)律下降,造成這種電流沖擊的原因可能是雷擊、過(guò)壓等。曲線2是TVS管兩端電壓的波形 ,它表示TVS中的電流突然上升時(shí),TVS兩端電壓也隨之上升,但最大只上升到VC值,這個(gè)值 比擊穿電壓VBR略大,從而對(duì)后面的電路元件起到保護(hù)作用。

TVS在電路中和穩(wěn)壓管一樣,是反向使用的。

2.參數(shù)說(shuō)明

A.擊穿電壓(VBR):TVS在此時(shí)阻抗驟然降低,處于雪崩擊穿狀態(tài)。

B.測(cè)試電流(IT):TVS的擊穿電壓VBR在此電流下測(cè)量而得。一般情況下IT?。眒A。

C.反向變位電壓(VRWM):TVS的最大額定直流工作電壓,當(dāng)TVS兩端電壓繼續(xù)上升,TVS將處于高阻狀態(tài)。此參數(shù)也可被認(rèn)為 是所保護(hù)電路的工作電壓。

D.最大反向漏電流(IR):在工作電壓下測(cè)得的流過(guò)TVS的最大電流。

E.最大峰值脈沖電流(IPP):TVS允許流過(guò)的最大浪涌電流,它反映了TVS的浪涌抑制能力。

F.最大箝位電壓(VC):當(dāng)TVS管承受瞬態(tài)高能量沖擊時(shí),管子中流過(guò)大電流,峰值為IPP,端電壓由VRWM值上升到VC值就不再上升了,從而實(shí)現(xiàn)了保護(hù)作用。浪涌過(guò)后,隨時(shí)間IPP以指數(shù)形式衰減,當(dāng)衰減到一定值后,TVS兩端電壓由VC開始下降,恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)。最大箝位電壓VC和擊穿電壓VBR之比稱箝位因子Cf,表示為Cf= VC /VBR,一般箝位因子僅為1.2~1.4。

G.峰值脈沖功率(PP):PP按峰值脈沖功率的不同TVS分為四種,有500W、600W、1500W和5000W。

H.最大峰值脈沖功率:最大峰值脈沖功率為:PN=VC?IPP。顯然,最大峰值脈沖功率愈大,TVS所能承受的峰值脈沖電流IPP愈大;另一方面,額定峰值脈沖功率PP確定以后,所TVS能承受的峰值脈沖電流IPP,隨著最大箝位電壓VC的降低而增加。TVS最大允許脈沖功率除了和峰值脈沖電流和箝位電壓有關(guān)外,還和脈沖波形、脈沖持續(xù)時(shí)間和環(huán)境溫度有關(guān)。

對(duì)于幾種不同的脈沖波形PN=K?VC?IPP,其中K為功率因數(shù),圖3給出了幾種典型脈沖波形的K值。

TVS器件規(guī)定,脈沖重復(fù)率比(脈沖持續(xù)時(shí)間和間歇時(shí)間之比)為0.01[[[[[%]]]]]。如不符合這一條件瞬變抑制二極管選型,脈沖功率的積累有可能使TVS燒毀。電路設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意這一點(diǎn)。TVS的工作是可靠的, 即使長(zhǎng)期承受不重復(fù)性大脈沖的高能量的沖擊,也不會(huì)出現(xiàn)\老化\問(wèn)題。試驗(yàn)證明,TVS安全 工作于10000次脈沖后,其最大允許脈沖功率仍為原值的80%以上。

TVS所能承受的瞬時(shí)脈沖峰值可達(dá)數(shù)百安培,其箝位響應(yīng)時(shí)間僅為1*10-12 秒;TVS所允許的正向浪涌電流,在25℃,1/120秒的條件下,也可達(dá)50-200安培。一般地說(shuō),TVS所能承受的瞬 時(shí)脈沖是不重復(fù)的脈沖。而實(shí)際應(yīng)用中,電路里可能出現(xiàn)重復(fù)性脈沖。


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