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基於tvs二極體的電流過壓防護系統的最佳化及應用-----德國雙橋

TVS二極體,又稱為瞬態抑制二極體,是電子行業普遍使用的一種新型高效電路保護器件,它具有極快的響應時間(亞納秒級)和相當高的浪湧保護吸收能力。當它的兩端經受瞬間的高能量衝擊時,TVS二極體能以極高的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變為低阻抗,以吸收一個瞬間大電流,把它的兩端電壓箝制在一個預定的數值上,從而保護後面的電路元件不受瞬態高壓尖峰脈衝的衝擊。

簡單的說就是做電流過壓保護的,在通訊、電子數碼等產品中很常見。連線時必須反向工作在電路電源、地兩端,與穩壓二極體類似,但不需要限流電阻。壓敏電阻也有類似作用,不過TVS二極體比壓敏電阻導電效能要好,特別是反向導通的時間,遠遠比壓敏電阻要快,反向漏電流也小很多,允許工作溫度也要高。

一、TVS二極體導電特性

TVS二極體可以按極性分為單極性和雙極性兩種,可分為單向TVS二極體和雙向TVS二極體。如何區分呢?單向TVS二極體的一端標有細色環

接正極;雙向TVS二極體的中間標有兩道環,或不標,無極性。

1、單向TVS二極體的V-I特性,單向TVS二極體的正向特性與普通穩壓二極體相同,反向擊穿拐點近似“直角”為硬擊穿,為典型的PN接面雪崩器件。從擊穿點到Vc值所對應的曲線段表明,當有瞬時過壓脈衝時,器件的電流急驟增加而反向電壓則上升到箝位電壓值,並保持在這一水平上。

2。雙向TVS二極體的V-I特性,雙向TVS二極體的V-I特性曲線如同兩隻單向TVS二極體“背靠背”組合,其正反兩個方向都具有相同的雪崩擊穿特性和箝位特性,正反兩面擊穿電壓的對稱關係為:0。9≤V(BR)(正)/V(BR)(反)≤1。1,一旦加在它兩端的干擾電壓超過箝位電壓Vc就會立刻被抑制掉,雙向TVS二極體在交流回路應用十分方便。

二、電子產品生產中如何選擇TVS二極體:

在選用瞬態電壓抑制二極體(TVS)時

必須考慮電路的具體條件

一般應遵循以下原則

1。 TVS二極體選型時VC(鉗位電壓)要低於IC能承受的最大安全電壓。

2。 最大反向工作電壓(變位電壓)VRWM不低於電路的最大工作電壓

一般可以選VRWM等於或略大於電路最大工作電壓。

3。 額定的最大脈衝功率,必須大於電路中出現的最大瞬態浪湧功率。

4。 PPK=VC x IPP,峰值功率的大小決定了TVS二極體可以應用在什麼位置。

5。 寄生的節電容影響數字訊號傳輸完整性,高速資料介面中TVS二極體節電容要小。

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