瞬态抑制二极管(TVS)
亦称瞬态电压抑制器,是一种专门用于抑制过电压的器件。其部分是具有较大截面积的PN结,该PN结工作在雪崩状态时,具有较强的脉冲吸收能力。
优点:残压低,动作高,反应时间快(<1ns),无跟随电流(续流);
缺点:耐流能力差,通流容量小,一般只有几百安培。
瞬态电压抑制术语
反向工作电压
使用单向瞬态电压抑制二极管的情况下,反向工作电压是“堵塞方向”中适用的峰值电压,没有明显电流。双向瞬变的情况下,可适用两个方向。其具有相同的定义,即关断状态电压或工作电压。
启动电压
指定DC测试电流中测量的电压,通常是1mA。通常定义指定或值。
峰值脉冲功率
以瓦或千瓦表示,1ms脉冲宽度。IPP乘以VC。
嵌位电压(VC)
经受到电大峰值脉冲电流时,整个保护器测量的电压。
峰值脉冲电流(IPP)
峰值脉冲电流(IPP)确认瞬态电压抑制二极管可抵挡不受损坏的电流。所需IPP仅可通过区分峰值瞬变电压除以电源阻抗决定。注意瞬态电压抑制二极管的失效是短路;如果因瞬变大于数据表规范,而使瞬态电压抑制二极管出现故障,电路仍是受保护的。
选型原则:
>一般确定VRWM 应等于或略高于电路的正常工作电压,确保TVS 的接入不会影响到正常的工作。
> VBR 不能小于电路的允许工作电压。否则TVS 进入雪崩,漏电流增大,影响电路工作。
>箝位电压(VC )必须小于电路的允许安全电压。即在箝位电压下,不会损坏电路中的任何元器件。
>峰值脉冲功率(PM )必须大于电路内部或外部可能出现的峰值脉冲功率。
在实际使用TVS瞬态电压抑制器时,需要注意的是:
• 必须要考虑环境温度和信号频率对结电容的影响,TVS管随着工作温度升高,漏电流增大、功率下降、击穿电压增大,特别是结电容随温度的变化很大。
• TVS管手册给的只是特定脉宽下的吸收功率,然而在实际线路中的脉冲宽度是变化莫测,这点要事先估量,对宽脉冲应降额使用;
• 在小电流负载的防护中,要有意识地在线路中增加限流电阻;
• 对于重复出现的瞬变电压的抑制,尤其要注意的是瞬态电压抑制器的稳态平均功率是否在安全范围之内;