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TVS的原理和应用

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呐咯密密|  楼主 | 2024-8-27 10:03 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管是一种专为瞬态电压抑制设计的半导体器件,主要用于保护电路免受过电压、电涌和静电放电(ESD)等瞬态电压尖峰的损害。TVS二极管通过其独特的电气特性来实现快速响应和高效的能量吸收,从而保护敏感电路不受损坏。

工作原理:

TVS二极管的工作原理主要基于其雪崩击穿特性。在正常工作电压下,TVS二极管处于高阻态,对电路工作几乎没有影响。当电路中出现瞬态过电压时,TVS二极管的两端电压迅速达到其雪崩击穿电压,此时TVS二极管从高阻态迅速转变为低阻态,将过高的电压钳位在安全水平,同时吸收多余的电流能量,从而保护电路中的其他组件。

主要特性:
  • 快速响应:TVS二极管可以在纳秒级的时间内响应,快速钳位电压。
  • 高功率吸收能力:能够吸收较高的瞬态功率,保护电路免受电涌和ESD的影响。
  • 双向和单向:TVS二极管有双向和单向之分,双向TVS二极管在两端电压超过击穿电压时都会导通,适用于交流或双向信号线路保护;单向TVS二极管通常用于直流线路保护。
  • 重复性:部分TVS二极管能够承受多次瞬态电压冲击而不损坏。
应用领域:
  • 电源电路保护:在电源输入端使用TVS二极管,保护电路免受电网电压突变和雷击等瞬态电压的影响。
  • 信号线路保护:保护数据通信线路、传感器输入、I/O端口等免受ESD和电涌的损害。
  • 汽车电子:汽车电子设备中使用TVS二极管,保护系统免受发动机点火、电池反接等瞬态电压的影响。
  • 工业控制:在工业自动化设备中使用,保护电路免受恶劣环境下的电压尖峰。
  • 消费电子:在手机、电脑、电视机等消费电子产品中,用于保护USB接口、耳机接口等免受ESD冲击。

TVS二极管因其出色的瞬态电压抑制能力和快速响应速度,在电子电路保护中扮演着重要角色,是设计电路保护方案时不可或缺的电子元件。


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沙发
tpgf| | 2024-9-3 10:09 | 只看该作者
TVS是基于PN结二极管的工作原理,当TVS两端经受瞬间的高能量冲击时,它能以10^-12秒的速度从高阻抗变为低阻抗,迅速将高压尖峰脉冲引导到地线

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板凳
观海| | 2024-9-15 18:33 | 只看该作者
USB接口、耳机孔、SIM卡槽等,通过在端口线路上并联TVS二极管,可以有效避免高压冲击导致的后级电路损坏

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地板
八层楼| | 2024-9-17 10:09 | 只看该作者
TVS实际上提供了一个分流路径,用于瞬态电流,从而保护并联在其后面的电路

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5
heimaojingzhang| | 2024-9-18 16:18 | 只看该作者
在高速信号线、数据总线上应用TVS,需要注意其结电容对信号完整性的影响,选择结电容较低的TVS型号

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6
keaibukelian| | 2024-9-20 20:09 | 只看该作者
在汽车电子中,由于负载切换频繁且复杂,TVS被广泛用于保护电子控制单元和传感器等部件

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7
guanjiaer| | 2024-9-21 20:59 | 只看该作者
在直流电源线上应用单向TVS,交流电源则使用双向TVS,用于吸收可能出现的浪涌高压

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认证:苏州澜宭自动化科技嵌入式工程师
简介:本人从事磁编码器研发工作,负责开发2500线增量式磁编码器以及17位、23位绝对值式磁编码器,拥有多年嵌入式开发经验,精通STM32、GD32、N32等多种品牌单片机,熟练使用单片机各种外设。

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