瞬态电压抑制二极管的选用原则

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1、在选用瞬态电压抑制二极管（TVS）Rj,必须考虑电路的具体条件，一般应遵循以下原则：1）箝位电压Vc（MAX）不大于电路的最大允许安全电压。2）最大反向工作电压（变位电压）VRWM不低于电路的最大工作电压，-•般可以选VRWM等于或略高于电路最大工作电压。3）额定的最大脉冲功率，必须大于电路屮出现的最大瞬态浪涌功率。下面是TVS在电路应用中的典型例子：TVS用于交流电路图2-1是一个双向TVS在交流电路中的应用，可以冇效地抑制电网带来的过载脉冲，从而起到保护整流桥及负载中所有元器件的作用。TVS的箝位电压不大于电路的最大允许电压。

2、图2-2所示是用单向TVS并联于整流管旁侧，以保护整流管不被瞬时脉冲击穿。选用TVS必须是和整流管相匹配。图2-3所示电路中，单向TVS1和TVS2反接并联于电源变压器输出端或选用一个双向TVS,用以保护整流电路及负载中的元器件。TVS3保护整流以后的线路元件。如电源变压器输出端电压为36伏时一般TVS1和TVS2的工作电压VR应根据36XV2來选择，其它参数依据电路中的具体条件而下。TVS用于直流电路图2-4所示TVS并联于输川端，可有效地保护控制系统。TVS的反向工作电压应等于或略高于直流供电电压，其它参数根据电路的具休条件而

3、定。图2-5所示为两个单向TVS连接在电源线路中，用以防止直流电源反接或电源通、断时产生的瞬时脉冲使集成电路损坏。当电路连接有感性负载，如电机、断电器线圈、螺线管时，会产生很高的瞬时脉冲电压。图2-6中的TVS可以保护晶休管及逻辑电路，从而省去了较复杂的电阻/电容保护网络。图2-7电路中TVS起保护和电压限制的作用。直流电中选用举例整机直流工作电压12V,最大允许安全电压25V(峰值)，浪涌源的阻抗50MQ,其干扰波形为方波，TP=1MS,最大峰值电流50A。选择：1)先从工作电压12V选取最大反向工作电压VRWM为13V,则击穿

4、电压V(BR)=VRWM/O.85=15.3V；2)从击穿电压值选取最大箝位电压Vc(MAX)=1.30XV(BR)=19.89V,取Vc=20V；3)再从箝位电压VC和最在峰值电流IP计算出方波脉冲功率：PPR=VCXTP=20X50=1OOOW；4)计算折合为TP=1MS指数波的峰值功率，折合系数Kl=1.4；PPR=1000W4-1.4=715Wo从手册屮可查到1N6147A其中PPR二1500W,变位电压VRWM=12.2V,击穿电压V(BR)二15.2V,最大箝位电压Vc二22.3V,最大浪涌电流IP二67.3A。可满足

5、上述设计耍求，而且留有一倍的余量，不论方波还是指数波都适用。交流电路应用举例直流线路采用单向瞬变电压抑制二极管，交流则必须采用双向瞬变电压抑制二极管。交流是电网电压，这里产生的瞬变电压是随机的，有时还遇到雷击(雷电感应产生的瞬变电压）所以很难定量估算出瞬时脉冲功率PPR。但是对最大反向工作电压必须有正确的选取。一般原则是交流电压乘1.4倍来选取TVS管的最大反向工作电压。直流电压则按1.1—1.2倍來选取TVS管的最大反向工作电压VRWMo10V5A直淹破探图2-8图2-8给出了一个微机电源采用TVS作线路保护的原理图，由图可见：

6、1）在进线的220V~处加TVS管抑制22（^~交流电网中尖峰干扰。2）在变压器进线加上干扰滤波器，滤除小尖峰干扰。3）在变压输出端厂二20V处又加上TVS管，再一次抑制干扰。4）到了直流10V输出时还加上TVS管抑制干扰。其屮：双向TVS管D1的VRWM二220V~X1.4二308V左右；双向TVS管D2的VRWM二20厂X1.4=28V左右；单向TVS管D3的VRWM二10V~X1.2=12V左右。经过如上四次抑制，变成所谓的“净化电源”，述可以加上其它措施，更冇效地抑制干扰，防止干扰进入计算机的CPU及存贮器中，从而提高微机

7、系统的应用可靠性。从失效统计概率可知：微机系统产生100次故障，其屮90次来自电源，10次是微机本身，可见电源的可靠性最重要，要提高整机可靠性，首先应提高电源的可靠性。