TVS管
1、TVS定義:
TVS或稱瞬變電壓抑制二極管是在穩(wěn)壓管工藝基礎上發(fā)展起來的一種新產(chǎn)品,其電路符號和普通穩(wěn)壓二極管相同,外形也與普通二極管無異,當TVS管兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時,它能以極高 的速度(最高達1*10-12秒)使其阻抗驟然降低,同時吸收一個大電流,將其兩端間的電壓箝位在一個預定的數(shù)值上,從而確保后面的電路元件免受瞬態(tài)高能 量的沖擊而損壞。 TVS的反應速度絕對比RC回路快的多10e-12s,可不用考慮TVS的擊穿電壓VBR,反響臨界電壓VWM,最大峰值脈沖電流IPP和最大嵌位電壓 VC及峰值脈沖功率PP. 選擇VWM等于或大于電路工作電壓,VC為小于保護器件的耐壓值,能測量最好(IPP),或估計出脈沖的功率,選功率較大的TVS.
2、特性:
TVS管有單向與雙向之分,單向TVS管的特性與穩(wěn)壓二極管相似,雙向TVS管的特性相當于兩個穩(wěn)壓二極管反向串聯(lián),其主要特性參數(shù)有:
①反向斷態(tài)電壓(截止電壓)VRWM與反向漏電流IR:反向斷態(tài)電壓(截止電壓)VRWM表示TVS管不導通的最高電壓,在這個電壓下只有很小的反向漏電流IR。
②擊穿電壓VBR:TVS管通過規(guī)定的測試電流IT時的電壓,這是表示TVS管導通的標志電壓。
③脈沖峰值電流IPP:TVS管允許通過的10/1000μs波的最大峰值電流(8/20μs波的峰值電流約為其5倍左右),超過這個電流值就可能造成永久性損壞。在同一個系列中,擊穿電壓越高的管子允許通過的峰值電流越小。
④最大箝位電壓VC:TVS管流過脈沖峰值電流IPP時兩端所呈現(xiàn)的電壓。
⑤脈沖峰值功率Pm:脈沖峰值功率Pm是指10/1000μs波的脈沖峰值電流IPP與最大箝位電壓VC的乘積,即Pm=IPP*VC。
⑥穩(wěn)態(tài)功率P0:TVS管也可以作穩(wěn)壓二極管用,這時要使用穩(wěn)態(tài)功率。
⑦極間電容Cj:與壓敏電阻一樣,TVS管的極間電容Cj也較大,且單向的比雙向的大,功率越大的電容也越大。
3、具體有以下三大特點:
1、將TVS二極管加在信號及電源線上,能防止微處理器或單片機因瞬間的肪沖,如靜電放電效應、交流電源之浪涌及開關電源的噪音所導致的失靈。
1、 靜電放電效應能釋放超過10000V、60A以上的脈沖,并能持續(xù)10ms;而一般的TTL器件,遇到超過30ms的10V脈沖時,便會導至損壞。利用TVS二極管,可有效吸收會造成器件損壞的脈沖,并能消除由總線之間開關所引起的干擾(Crosstalk)。
3、 將TVS二極管放置在信號線及接地間,能避免數(shù)據(jù)及控制總線受到不必要的噪音影響。
4、VS管的選取
計算選取時應注意以下幾點:
① TVS額定反向關斷電壓VWM應大于或等于被保護電路的最大工作電壓。
② 最小擊穿電壓VBR=VWM/KBR (其中,KBR=0.8~0.9)。
③ TVS的最大箝位電壓VC應小于被保護電路的損壞電壓,即VC=KC×VBR (其中,KC=1.3)。
④ 在規(guī)定的脈沖持續(xù)時間內(nèi),TVS的最大峰值脈沖功耗PM必須大于被保護電路內(nèi)可能出現(xiàn)的峰值脈沖功率。在確定了最大箝位電壓后,其峰值脈沖電流應大于瞬態(tài)浪涌電流。
5、TVS管的應用
由于它具有響應時間快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差、箝位電壓較易控制、無損壞極限、體積小等優(yōu)點。已廣泛應用于計算機系統(tǒng)、通訊設備、交/直流電源、汽車、電子鎮(zhèn)流器、家用電器、儀器儀表(電度表),RS232/422/423/485、I/O、 LAN、ISDN、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、數(shù)字照相機的保護、共模/差模保護、RF耦合/IC驅動接收保護、電 機電磁波干擾抑制、聲頻/視頻輸入、傳感器/變速器、工控回路、繼電器、接觸器噪音的抑制等各個領域。