嗨喽各位小伙伴们,我是您的可爱同学--小奥迪微。今天来跟大家科普一下咱们日常使用但又看不见电子元器件--瞬态抑制二极管。这是技术类文章,对于工程师姥爷们可不必浪费时间观详,但对于我们从事电子元器件上下游行业的小伙伴们可以看看哦.希望小伙伴点赞收藏加关注哦!!!
瞬态抑制二极管(Transient Voltage Suppressor)简称TVS,是一种二极管形式的高效能保护器件。如下图1
1工作原理:当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10的负12次方秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值,有效地保护电子线路中的精密元器件,免受各种浪涌脉冲的损坏。
2优点:具有响应速度快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点,
3应用:广泛应用于计算机系统、通讯设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表(电度表),RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF耦合/IC驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速器、工控回路、继电器、接触器噪音的抑制等各个领域。
为什么要用到它们呢?
因为电压及电流的瞬态干扰是造成电子电路及设备损坏的主要原因,常给人们带来无法估量的损失。这些干扰通常来自于电力设备的起停操作、交流电网的不稳定、雷击干扰及静电放电等,瞬态干扰几乎无处不在、无时不有,使人感到防不胜防。幸好,一种高效能的电路保护器件TVS的出现使瞬态干扰得到了有效抑制,TVS(Transient Voltage Suppressor) 或称瞬态抑制二极管,是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品,其电路符号和普通稳压二极管相同,外形也与普通二极管无异,当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时,它能以极高的速度(达1/(10^12)秒)使其阻抗骤然降低,同时吸收一个大电流,将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上,从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。
这么好用的产品要怎么选择呢?怎么选对一个产品呢?
如果有原先的、确定的型号,固然是非常nice的,但是随着国内技术厂商创新研发能力的不断提高,很多大型厂商封装技术已经达到国际一线水平(如捷捷微电),很多国内工厂逐渐拿国内产品替代进口,在各自型号命名就出现一些差别,所以在选型方面就要考虑以下内容了
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一、TVS二极管选型预先考虑
1、要确定被保护电路中的直流或连续工作电压,电路的额定标准电压和“高端”容限;
2、TVS管的额定瞬态功率要大于电路中可能出现的瞬态浪涌功率;
3、TVS管的反向截止电压要大于被保护电路的工作电压;
4、TVS管的钳位电压要小于后级被保护电路中的损坏电压;
5、确定好TVS管箝位电压后,其峰值脉冲电流要大于瞬态浪涌电流;
6、对于数据接口的电路保护,还需注意选取具有合适电容的TVS二极管。比如:当信号频率或传输速率较高时,应选用低电容系列的TVS管;
二、TVS管选型 确定封装
封装有特定规格名称,如下几种,但总的分为贴片式和插件式
SMA SMB SMBF SMC SMD-4032 SOD-123FL SOD-123FLT 贴片式
DO-15 DO-27 DO-41 DO-218AB SMTO-218Aab AKS TPS P-600(R-6) 插件式 等 如下图2
三、TVS管选型 确定参数
•VRWM :反向截止电压, TVS二极管的工作电压,可连续施加而不引起TVS二极管劣化或损坏状态下,达到的的直流电压或交流峰值电压。 在VRWM下,TVS二极管是不工作的,不导通。
• VC:钳位电压,施加规定波形的峰值脉冲电流IPP时,TVS二极管两端测得的峰值电压。
• VBR:反向击穿电压,是TVS管的雪崩电压。指在V-I特性曲线上,在规定的脉冲直流电流IT或接近发生雪崩的电流条件下测得TVS两端的电压。
• IR:漏电流,亦称待机电流。在规定温度和工作电压条件下,流过TVS二极管的电流,其值是在截止电压下测量的。
• IPP: 峰值脉冲电流,一般在10/1000μs电流波形下的峰值。
• IT:测试电流。
• C:电容值,对于同功率等级的TVS管而言,电压越低电容值就越大。在通信线路的防护中,尤其要注意TVS管的电容值。
• 封装形式:从TVS管的封装形式,可以看出其功率大小。TVS管的芯片面积直接决定其功率等级。 如下图3(规格书)
四、TVS二极管选型 注意事项
1)规格书手册给的只是特定脉宽下的吸收功率峰值,而实际电路中的脉冲宽度是变化不定,心里要有个数,对宽脉冲要降额应用;
2)对于小电流负载电路的保护,要有意识地增加限流电阻;
3)要注意TVS二极管的稳态平均功率是否在安全范围之中;
4)要考虑温度变化,正常而言,瞬态抑制二极管在-55°C到150°C之间工作,电路中温度比较高的情况下要降额应用;
5)TVS瞬态抑制二极管的引线长短,要与被保护线路相对。
6)针对数据接口或通信线路中的防护,要尽可能选取电容值比较小的TVS二极管。
7)直流保护电路大多选单向TVS管,交流保护电路大多选双向TVS管、多路保护电路选TVS阵列器件,大功率保护电路选专用保护模块。
8)在使用TVS管过程中,考虑到TVS的离散性,尽量减少串/并数量。
####在这一波操作下,小伙伴基本上就可以确定您要的型号了,是不是很nice啊,如果小伙伴有什么不懂的,还可以咨询我们的小奥迪微同学,一站式搞定小伙伴们的烦恼。
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捷捷微“TVS瞬态抑制二极管”是一种高品质的突波吸收器,以二极管(伏安特性),并联在电路中。自然界的感应雷击、静电释放、电子装置的电流浪涌都是让现代电子系统面临严峻的考验。在电路中产生瞬态电压时,TVS利用雪崩原理,以P秒级的反应速度瞬间起到分流限压作用、从而保护负载不被损坏。 产品主要有:SMF、SMAJ、SMBJ、SMCJ、SMDJ; P4KE、SA、P6KE、1.5KE、3KP、5KP、8KP、15KP、20KP、30KP、SM8S系列、AKS系列。 产品广泛应用于通信、安防、 仪器仪表,汽车电子、消费类电子等领域。
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