瞬态电压抑制二极管的选用

《瞬态电压抑制二极管的选用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《瞬态电压抑制二极管的选用（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、在选用瞬态电压抑制二极管(TVS)时，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，一般可以选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，必须大于电路中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，可以有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。图 2-2 所示是用单向 TVS 并联于

2、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362 来选择，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 并联于输出端，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体条件而定。 图 2-5 所示为两个单向 TVS 连接在电源

3、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 可以保护晶体管及逻辑电路，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 50M，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，则击穿电压 V(BR) =VRWM /0.85=15.3V；2) 从击穿电

4、压值选取最大箝位电压 Vc(MAX)=1.30V(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=VCIP=2050=1000W；4) 计算折合为 TP=1MS 指数波的峰值功率，折合系数 K1=1.4；PPR=1000W1.4=715W。从手册中可查到 1N6147A 其中 PPR=1500W，变位电压 VRWM=12.2V，击穿电压V(BR)=15.2V，最大箝位电压 Vc=22.3V，最大浪涌电流 IP=67.3A。可满足上述设计要求，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

5、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 1.11.2 倍来选取 TVS 管的最大反向工作电压 VRWM。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： 1) 在进线的 220V处加 TVS 管抑制 220V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 V=20V

6、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。 其中：双向 TVS 管 D1 的 VRWM=220V1.4=308V 左右；双向 TVS 管 D2 的VRWM=20V1.4=28V 左右；单向 TVS 管 D3 的 VRWM=10V1.2=12V 左右。 经过如上四次抑制，变成所谓的“净化电源” ，还可以加上其它措施，更有效地抑制干扰，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，其中 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。