TVS二極管選型指南和電路實(shí)例

一、選用指南

1、首先確定被保護(hù)電路的最大直流或連續(xù)工作電壓，電路的額定標(biāo)準(zhǔn)電壓和“高端”容限。

2、TVS的額定反向關(guān)斷電壓VWM應(yīng)大于或等于被保護(hù)電路的最大工作電壓，若選用的VWM太低，器件有可能進(jìn)入雪崩狀態(tài)或因反向漏電流太大影響電路的正常工作。

3、TVS的最大箝位電壓VC應(yīng)小于被保護(hù)電路的損壞電壓。

4、TVS的最大峰值脈沖功率PW必須大于被保護(hù)電路內(nèi)可能出現(xiàn)的峰值脈沖功率。

5、在確定了TVS的最大箝位電壓后，其峰值脈沖電流應(yīng)大于瞬態(tài)浪涌電流。

6、對于數(shù)據(jù)接口電路的保護(hù)，必須注意選取盡可能小的電容值C的TVS器件。

7、帶A的TVS二極管比不帶A的TVS二極管的離散性要好，在TVS二極管A前面加C的型號表示雙向TVS二極管。

8、直流保護(hù)一般選用單向TVS二極管，交流保護(hù)一般選用雙向TVS二極管，多路保護(hù)選用TVS陣列器件，大功率保護(hù)選用TVS專用保護(hù)模塊。特殊情況，如：RS-485和RS-232保護(hù)可選用雙向TVS二極管或TVS陣列。

9、TVS二極管可以在-55℃到+150℃之間工作，如果需要TVS在一個變化的溫度下工作，由于其反向漏電流ID是隨溫度的增加而增大;功耗隨TVS結(jié)溫度增加而下降，故在選用TVS時應(yīng)考慮溫度變化對其特性的影響。

10、TVS二極管可以串/并應(yīng)用，串行連接分電壓，并行連接分電流。但考慮到TVS的離散性，使用時應(yīng)盡可能的減少串/并數(shù)量。

11、單極性還是雙極性-常常會出現(xiàn)這樣的誤解即雙向TVS用來抑制反向浪涌脈沖，其實(shí)并非如此。雙向TVS用于交流電或來自正負(fù)雙向脈沖的場合。TVS有時也用于減少電容。如果電路只有正向電平信號，那麼單向TVS就足夠了。TVS操作方式如下：正向浪涌時,TVS處于反向雪崩擊穿狀態(tài);反向浪涌時，TVS類似正向偏置二極管一樣導(dǎo)通并吸收浪涌能量。在低電容電路里情況就不是這樣了。應(yīng)選用雙向TVS以保護(hù)電路中的低電容器件免受反向浪涌的損害。

二、注解

1、VWM—是TVS最大連續(xù)工作的直流或脈沖電壓，當(dāng)這個反向電壓加于TVS兩極時，它處于反向關(guān)斷狀態(tài)，流過它的電流小于或等于其最大反向漏電流ID。

2、VBR—是TVS最小的雪崩電壓。25℃時，在這個電壓之前，保護(hù)TVS是不導(dǎo)通的。當(dāng)TVS流過規(guī)定的1mA電流IR時，加于TVS兩極間的電壓為其最小擊穿電壓VBR。

3、IT—--測試電流。

4、ID—--反向漏電流。

5、VC—當(dāng)持續(xù)時間為20us的脈沖峰值電流IPP流過TVS時，其兩極間出現(xiàn)的最大峰值電壓為VC。它是串聯(lián)電阻和熱溫升兩者電壓上升的組合。

6、IPP—最大的峰值脈沖電流。

7、C----電容值(pF)。在收/發(fā)的總線接口電路里，選取電容值小的TVS器件尤為有利。

三、交流電路電源保護(hù)計(jì)算實(shí)例

圖1為微機(jī)電源采用TVS管作線路保護(hù)的原理圖。

圖1微機(jī)電源部分原理圖

下面就圖1中的線路保護(hù)加以說明。

①在進(jìn)線的交流220V處加雙向TVS管D1，以抑制220V交流電網(wǎng)中的尖峰干擾。雙向TVS管D1的

選取D1時根據(jù)上述參數(shù)，通過查表即可得到。

②在變壓器進(jìn)線處加上抗干擾的電源線濾波器，以消除小尖峰干擾。

③在變壓器輸出端交流20V處加上雙向TVS管D2，再一次抑制干擾。雙向TVS管D2的

選取D2時根據(jù)上述參數(shù)，通過查表即可得到。

④整流濾波輸出直流10V時，加上單向TVS管D3抑制干擾。單向TVS管D3的

選取D3時根據(jù)上述參數(shù)，通過查表即可得到。

通過如上4次抑制，得到了所謂的“凈化電源”。為了防雷擊等浪涌電壓，還可在交流220V進(jìn)線端加上壓敏電阻器，以便更有效地防止干擾進(jìn)入計(jì)算機(jī)的CPU及存儲器中，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。

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