TVS管的工作原理与应用
参数特性: 参数特性 1.TVS特性 TVS管是典型的PN结雪崩器件,和普通稳压管的击穿特性差不多。但这条曲线只反映了TVS特性的一个部分,还必须补充下图所示的特性曲线,才能反映TVS的全部特性。这是在双踪 示波器上观察到的TVS管承受大电流冲击时的电流及电压波形。 图中曲线1是TVS管中的电流波形,它表示流过TVS管的电流由1mA突然上升到峰值,然后按 指数规律下降,造成这种电流冲击的原因可能是雷击、过压等。曲线2是TVS管两端电压的波形 ,它表示TVS中的电流突然上升时,TVS两端电压也随之上升,但只上升到VC值,这个值 比击穿电压VBR略大,从而对后面的电路元件起到保护作用。 TVS在电路中和稳压管一样,是反向使用的。 2.参数说明 A.击穿电压(VBR):TVS在此时阻抗骤然降低,处于雪崩击穿状态。 B.测试电流(IT):TVS的击穿电压VBR在此电流下测量而得。一般情况下IT取1mA。 C.反向变位电压(VRWM):TVS的额定直流工作电压,当TVS两端电压继续上升,TVS将处于高阻状态。此参数也可被认为 是所保护电路的工作电压。 D.反向漏电流(IR):在工作电压下测得的流过TVS的电流。 E.峰值脉冲电流(IPP):TVS允许流过的浪涌电流,它反映了TVS的浪涌抑制能力。 F.箝位电压(VC):当TVS管承受瞬态高能量冲击时,管子中流过大电流,峰值为IPP,端电压由VRWM值上升到VC值就不再上升了,从而实现了保护作用。浪涌过后,随时间IPP以指数形式衰减,当衰减到一定值后,TVS两端电压由VC开始下降,恢复原来状态。箝位电压VC与击穿电压VBR之比称箝位因子Cf,表示为Cf= VC /VBR,一般箝位因子仅为1.2~1.4。 G.峰值脉冲功率(PP):PP按峰值脉冲功率的不同TVS分为四种,有500W、600W、1500W和5000W。 H.峰值脉冲功率:峰值脉冲功率为:PN=VC·IPP。显然,峰值脉冲功率愈大,TVS所能承受的峰值脉冲电流IPP愈大;另一方面,额定峰值脉冲功率PP确定以后,所TVS能承受的峰值脉冲电流IPP,随着箝位电压VC的降低而增加。TVS允许脉冲功率除了和峰值脉冲电流和箝位电压有关外,还和脉冲波形、脉冲持续时间和环境温度有关。 对于几种不同的脉冲波形PN=K·VC·IPP,其中K为功率因数,图3给出了几种典型脉冲波形的K值。 TVS器件规定,脉冲重复率比(脉冲持续时间和间歇时间之比)为0.01[[[[[%]]]]]。如不符合这一条件,脉冲功率的积累有可能使TVS烧毁。电路设计人员应注意这一点。TVS的工作是可靠的, 即使长期承受不重复性大脉冲的高能量的冲击,也不会出现"老化"问题。试验证明,TVS安全 工作于10000次脉冲后,其允许脉冲功率仍为原值的80%以上。 TVS所能承受的瞬时脉冲峰值可达数百安培,其箝位响应时间仅为1*10-12 秒;TVS所允许的正向浪涌电流,在25℃,1/120秒的条件下,也可达50-200安培。一般地说,TVS所能承受的瞬 时脉冲是不重复的脉冲。而实际应用中,电路里可能出现重复性脉冲。
应用: 应用 TVS主要用于对电路元件进行快速过电压保护。它能"吸收"功率高达数千瓦的浪涌信号。TVS具有体积小、功率大、响应快、无噪声、价格低等诸多优点,它的应 用十分广泛,如:家用电器;电子仪器;仪表;精密设备;计算机系统;通讯设备;RS232、485及 CAN等通讯端口;ISDN的保护;I/O端口;IC电路保护;音、视频输入;交、直流电源;电机、继电器噪声的抑制等各个领域。它可以有效地对雷电、负载开关等人为操作错误引起的过电压冲击起保护作用。 TVS用于交流电路:TVS用于交流电路是极方便的。它可以保护变压器以后的所有电路元件。由于加上TVS1,电路保险丝容量要加大。TVS2也是一只双向 TVS管,它可以对桥式整流器及以后的电路元件实行过电压保护。它的Vb值及VC值应与变压器副边输出电压相适应。TVS3是一只单向TVS管,因为加在它上面的电压是已整流后的流电直压,TVS3只保护负载不受过电压冲击,电路中可以根据需要使用三个TVS管中的一只或几只。
TVS和其它浪涌保护元件的区别: TVS和其它浪涌保护元件的区别 TVS与压敏电阻这种金属氧化物变阻器相比具有极其优越的性能。 关键参数或极限值 TVS 电阻器 反应速度 10-12 秒 50*10-9秒 是否会老化 否 是 使用温度 175 115 元件极性 单极性与双极性 单极性 反向漏电典型值 5uA 200 uA 箝位因子(VC/BV) ≯1.5 可达7-8 封装性质 密封不透气 透气 价格 贵 便宜


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