1. TVS二极管特点: TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管,又称瞬态抑制二极管,是普遍使用的一种新型高效 电路保护器件,它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。 当它的两端经受瞬间的高能量冲击时,TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗,以吸收一个瞬间大电流,把它的两端电压箝制在一个预定的数值上,从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。在处理高速率传导回路的静电冲击时有更理想的性能表现。
2. TVS二极管的应用:
1、在交流电路中的应用 图1所示是一个双向TVS在交流电路中的应用电路。应用TVS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。图1中的TVS箝位电压应不大于电路的最大允许电压。 双向TVS在交流电路中的应用电路
2、用TVS保护 直流稳压电源 图2是一个直流稳压电源,在其稳压输出端加上TVS,可以保护使用该电源的仪器设备,同时还可以吸收电路中晶体管的集电极到发射极间的峰值电压,从而保护晶体管。建议在每个稳压源的输出端增加一个TVS管,这样可以大幅度地提高整机的可靠性。
3、用TVS保护晶体管电路 各种瞬变电压能使晶体管的EB结或CE结击穿而损坏,特别是晶体管集电极有感性(线圈、 变压器、电动机)负载时,通常会产生高压反电势,因而可能使晶体管损坏。在实际应用中,建议采用TVS作为保护器件。图3所示为TVS保护晶体管的四种电路实例。 图3 TVS保护晶体管电路
4、 用TVS保护集成运放 集成运放对外界电应力非常敏感。因此,在使用运放的过程中,如果因操作失误或采取了不正常的工作条件,往往会出现过大的电压或电流,特别是浪涌和静电脉冲,从而很容易使运放受损或失效。找元件现货上唯样商城图4所示是用TVS在运放差模输入端防止过压损伤的保护电路。 图4 TVS在运放差模输入端防止过压损伤的保护电路
3. TVS管与其他电路保护元件对比 1、TVS二极管与 稳压二极管: TVS二极管和稳压二极管在电路都是反向接入,也就是利用它的反向特性,利用PN结雪崩效应,在反向击穿前均有一个临界电压,在反向接入电路都具有稳压作用,但是也不尽相同,稳压二极管利用的是把输入电压固定在某个数值,而TVS二极管主要是防止瞬态高压对后级电路进行钳位; 稳压二极管一般不会讲响应时间,更多的是关注稳压值,但是对于TVS二极管不一样,它的特性决定着它拥有不同的作用,TVS二极管具有瞬态抑制高能量作用,因此要求在较短时间内把较高能量瞬间吸收,因此这个时间很短,达到纳秒级别; 稳压二极管的功率一般不是很大,常见的稳压二极管有1W、2W等,它的功率由它所允许的温升决定,实际是稳定电压与电流的乘积,例如对于稳压二极管1N4742A,它的功率最大只有1W,稳压值是12V,那么通过它的电流一般不能超过80mA,要不然管子会发热的厉害;对于TVS二极管,它讲究的是瞬时脉冲功率,这个功率值很高,能达到上千瓦,只是这个时间值维持很小。
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