tvs管的作用与选取

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1、TVS管的作用与选取,TVS管与压敏电阻器的比较技术资料2009-06-1615:42:47阅读1335评论0字号：大中小作者：电子发烧友来源：www.elecfans.com  发布时间：2009-3-2923:14:26TVS管的作用TVS管是一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10-12秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的损坏。由于它具有

2、响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点，目前已广泛应用于计算机系统、通信设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表、RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF耦合/IC驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速器、工控回路、继电器、接触器噪声的抑制等各个领域。TVS管的选取计算选取时应注意以下几点：①

3、TVS额定反向关断电压VWM应大于或等于被保护电路的最大工作电压。②最小击穿电压VBR=VWM/KBR(其中，KBR=0.8～0.9)。③TVS的最大箝位电压VC应小于被保护电路的损坏电压，即VC=KC×VBR(其中，KC=1.3)。④在规定的脉冲持续时间内，TVS的最大峰值脉冲功耗PM必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。在确定了最大箝位电压后，其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。TVS管与压敏电阻器的比较目前，国内不少需进行浪涌保护的设备上使用的是压敏电阻器。TVS管一般用于电快速瞬变脉冲群的防护

4、，其特性比压敏电阻器优越得多，具体特性参数的比较表5所列。表5TVS管与压敏电阻器的比较TVS管的应用实例交流电路图4为微机电源采用TVS管作线路保护的原理图。图4微机电源部分原理图下面就图4中的线路保护加以说明。①在进线的交流220V处加双向TVS管D1，以抑制220V交流电网中的尖峰干扰。双向TVS管D1的选取D1时根据上述参数，通过查表即可得到。②在变压器进线处加上抗干扰的电源线滤波器，以消除小尖峰干扰。③在变压器输出端交流20V处加上双向TVS管D2，再一次抑制干扰。双向TVS管D2的选取D2时根

5、据上述参数，通过查表即可得到。④整流滤波输出直流10V时，加上单向TVS管D3抑制干扰。单向TVS管D3的选取D3时根据上述参数，通过查表即可得到。通过如上4次抑制，得到了所谓的“净化电源”。为了防雷击等浪涌电压，还可在交流220V进线端加上压敏电阻器，以便更有效地防止干扰进入计算机的CPU及存储器中，从而进一步提高系统的可靠性。TVS器件按极性可分为单极性和双极性两种；按用途可分为通用型和专用型；按封装和内部结构可分为轴向引线二极管、双列直插TVS阵列、贴片式和大功率模块等[1]。轴向引线的产品峰值功率

6、可达400W、500W、600W、1500W和5000W。其中大功率的产品主要用在电源馈线上，低功率产品主要用在高密度安装场合。对于高密度安装的场合，也可以选择双列直插和表面贴装等封装形式。在选用TVS时，应考虑以下几个主要因素：(1)若TVS有可能承受来自两个方向的尖峰脉冲电压(浪涌电压)冲击时，应当选用双极性的，否则可选用单极性。(2)所选用TVS的Vc值应低于被保护元件的最高电压。Vc是二极管在截止状态的电压，也就是在ESD冲击状态时通过TVS的电压，它不能大于被保护回路的可承受极限电压，否则器件面

7、临被损坏的危险。(3)TVS在正常工作状态下不要处于击穿状态，最好处于VR以下，应综合考虑VR和VC两方面的要求来选择适当的TVS。(4)如果知道比较准确的浪涌电流IPP，则可利用VCIpp来确定功率；如果无法确定IPP的大致范围，则选用功率大些的TVS为好。PM是TVS能承受的最大峰值脉冲功率耗散值。在给定的最大箝位电压下，功耗PM越大，其浪涌电流的承受能力越大；在给定的功耗PM下，箝位电压VC越低，其浪涌电流的承受能力越大。另外，峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。(5)TVS所能承受的

8、瞬态脉冲是不重复的，器件规定的脉冲重复频率(持续时间与间歇时间之比)为0．01％。如果电路内出现重复性脉冲，应考虑脉冲功率的累积，不然有可能损坏TVS。(6)对于小电流负载的保护，可有意识地在线路中增加限流电阻，只要限流电阻的阻值适当，一般不会影响线路的正常工作，但限流电阻对干扰所产生的电流却会大大减小。但这样可能选用峰值功率较小的TVS管来对小电流负载线路进行保护。(7)电容量C是由TVS雪崩结截面决定的，这是在特定的1MH