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瞬态电压抑制二极管(TVS)选用原则

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卖家[上传人]：大米

文档编号：507062666

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1、瞬态电压抑制二极管(TVS)选用原则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:一、大箝位电压Vc(MA不大于电路的最大允许安全电压。二、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。三、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36x2来选择，其它参数依据电路中的具体条件而下。P*13tVE控钢至疑伽2 -4邃

2、2 r图AT顶在电跻中起傑护和电压跟制的作用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50MQ，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 =V /0.85=15.3V（BR） RWM /2、从击穿电压值选取最大箝位电压VqMAiaxVeRMmV,取Vc=20V3、再从箝位电压VC和最在峰值电流IP计算出方波脉冲功率：P =V xI =20x50=1000WPR C P4、计算折合为TP

3、=1MS指数波的峰值功率，折合系数K1=1.4,P =1000W十1.4=715WPR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=220Vx1.4=308V 左右双向 TVS 管 D2 的 Vrwm=20Vx1.4=28V 左右单向 TVS 管 D3 的 Vrwm=10Vx1.2=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。

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