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TVS二极管选型指南与电路实例

一、选用指南

1、 首先确定被保护电路的大直流或连续工作电压,电路的额定标准电压和“优异”容限。
2、 TVS的额定反向关断电压VWM应大于或等于被保护电路的*大工作电压,若选用的VWM太低,器件有可能进入雪崩状态或因反向漏电流太大影响电路的正常工作。
3、 TVS的大箝位电压VC应小于被保护电路的损坏电压。
4、 TVS的大峰值脉冲功率PW必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。
5、 在确定了TVS的大箝位电压后,其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。
6、 对于数据接口电路的保护,必须注意选取尽可能小的电容值C的TVS器件。
7、 带A的TVS二极管比不带A的TVS二极管 的离散性要好,在TVS二极管A前面加C的型号表示双向TVS二极管。
8、 直流保护一般选用单向TVS二极管,交流保护一般选用双向TVS二极管,多路保护选用TVS阵列器件,大功率保护选用TVS专用保护模块。特殊情况,如:RS-485和RS-232保护可选用双向TVS二极管或TVS阵列。
9、 TVS二极管可以在-55℃到+150℃之间工作,如果需要TVS在一个变化的温度下工作,由于其反向漏电流ID是随温度的增加而增大;功耗随TVS结温度增加而下降,故在选用TVS时应考虑温度变化对其特性的影响。
10、TVS二极管可以串/并应用,串行连接分电压,并行连接分电流。但考虑到TVS的离散性,使用时应尽可能的减少串/并数量。
11、单极性还是双极性-常常会出现这样的误解即双向TVS用来抑制反向浪涌脉冲,其实并非如此。双向TVS用于交流电或来自正负双向脉冲的场合。TVS有时也用于减少电容。如果电路只有正向电平信号,那麽单向TVS就足够了。TVS操作方式如下:正向浪涌时,TVS处于反向雪崩击穿状态;反向浪涌时,TVS类似正向偏置二极管一样导通并吸收浪涌能量。在低电容电路里情况就不是这样了。应选用双向TVS以保护电路中的低电容器件免受反向浪涌的损害。

二、注解


1、VWM—是TVS大连续工作的直流或脉冲电压,当这个反向电压加于TVS两极时,它处于反向关断状态,流过它的电流小于或等于其大反向漏电流ID。
2、VBR—是TVS小的雪崩电压。25℃时,在这个电压之前,保护TVS是不导通的。当TVS 流过规定的1mA电流IR时,加于TVS两极间的电压为其小击穿电压VBR。
3、IT—--测试电流。
4、ID—--反向漏电流。
5、VC—当持续时间为20us的脉冲峰值电流IPP流过TVS时,其两极间出现的大峰值电压为VC。它是串联电阻和热温升两者电压上升的组合。
6、IPP—大的峰值脉冲电流。
7、C----电容值(pF)。在收/发的总线接口电路里,选取电容值小的TVS器件尤为有利。

三、交流电路电源保护计算实例

图1为微机电源采用TVS管作线路保护的原理图。

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220 V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。