TVS管参数介绍和选型.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,TVS管参数介绍和选型,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,深圳市帝晶光电科技有限公司,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,TVS,（,Transient Voltage Suppressor,）瞬态电压抑制器。当两极受到反向瞬态高能量冲击时，能以,10,的负,12,次方秒量级的速度，将两极间的高阻抗变为低阻抗，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。,在浪涌电压作用下，,TVS,两极间的电压由额定反向关断电压,VWM,上升到击穿电压,VBR,，而被击穿，随着击穿电流的出现，流过,TVS,的电流将达到峰值脉冲电流,IPP,，同时在其两端的电压被钳位到预定的最大钳位电压,VC,以下，其后，随着脉冲电流按指数衰减，,TVS,两极间的电压也不断下降，最后恢复到初态；,TVS,管有单向与双向之分，单向,TVS,管的特性与稳压二极管相似，双向,TVS,管的特性相当于两个稳压二极管反向串联。,1,、,TVS,管的原理介绍,单向,TVS,管特性曲线,双向,TVS,管特性曲线,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,TVS,管的参数介绍,1,、,反向截止电压,VRWM,与,反向漏电流,IR,：反向截止电压,VRWM,表示,TVS,管不导通的最高电压，在这个电压下只有很小的反向漏电流,IR,。,2,、,击穿电压,VBR,：,TVS,管通过规定的测试电流时的电压，这是表示,TVS,管导通的标志电压。,3,、,脉冲峰值电流,IPP,：,TVS,管允许通过的,10/1000s,波的最大峰值电流（,8/20s,波的峰值电流约为其,5,倍左右），超过这个电流值就可能造成永久性损坏。在同一个系列中，击穿电压越高的管子允许通过的峰值电流越小，一般是几,A,几十,A,。,4,、,最大箝位电压,VC,：,TVS,管流过脉冲峰值电流,IPP,时两端所呈现的电压。,1,、,TVS,管的原理介绍,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,5,、,脉冲峰值功率,Pm,：脉冲峰值功率,Pm,是指,10/1000s,波的脉冲峰值电流,IPP,与最大箝位电压,VC,的乘积，即,Pm=IPP*VC,；在给定的最大钳位电压下，功耗,PM,越大，其浪涌电流承受能力越大，在给定的功耗,PM,下，钳位电压越低，其浪涌电流的承受能力越大；另外，峰值脉冲功耗还与脉冲波形持续时间和环境温度有关：典型的脉冲波形持续时间为,1ms,，当施加到二极管上的脉冲波形持续时间小于,TP,，则随着,TP,的减小脉冲峰值功率增加；,TVS,所能承受的瞬态脉冲式不重复的，如果电路内出现重复性脉冲，应考虑脉冲功率的累积可能损坏,TVS,。,6,、,稳态功率,P0,：,TVS,管也可以作稳压二极管用，这时要使用稳态功率。,7,、,极间电容,Cj,：与压敏电阻一样，,TVS,管的极间电容,Cj,也较大，且单向的比双向的大，功率越大的电容也越大，极间电容会影响,TVS,的响应时间。,8,、,峰值电流波形,：,A,、正弦半波,B,、矩形波,C,、标准波（指数波形）,D,、三角波,TVS峰值电流的试验波形采用标准波（指数波形），由,TR/TP,决定。,峰值电流上升时间,TR:,电流从,0.1IPP,开始达到,0.9 IPP,的时间。,半峰值电流时间,TP,：电流从零开始通过最大峰值后，下降到,0.5IPP,值的时间。,下面列出典型试验波形的,TR/TP,值：,EMP,波：,10ns/1000ns,闪电波：,8,s/20,s,标准波：,10,s/1000,s,1,、,TVS,管的原理介绍,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,2,、,TVS,管和二极管的区别,稳压二极管的原理,稳压二极管,(又叫齐纳二极管,),，是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件，在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定。稳压二极管是根据击穿电压来分档的，因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更多的稳定电压。,TVS,管与稳压二极管的区别,TVS,管和稳压管一样，也是反向应用的。其中,VR,称为最大转折电压，是反向击穿之前的临界电压。,VB,是击穿电压，其对应的反向电流,IT,一般取值为,1mA,。,VC,是最大箝位电压，当,TVS,管中流过的峰值电流为,IPP,的大电流时，管子两端电压就不再上升了。因此,TVS,管能够始终把被保护的器件或设备的端口电压限制在,VB,VC,的有效区内。与稳压管不同的是，,IPP,的数值可达数百安培，而箝位响应时间仅为,110-12s,。,TVS,的最大允许脉冲功率为,PM=VCIPP,，且在给定最大钳位电压下，功耗,PM,越大，其浪涌电流的承受能力越大。,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,2,、,TVS,管和二极管的区别,作为二者的共同点，它们都可以用来稳压，并且都工作在反向截止状态下，其正向特性与普通二极管相同，反向特性为典型的,PN,结雪崩器件。但是,TVS,管齐纳击穿电流更小，大于,10V,的稳压只有,1mA,，相对来说齐纳二极管击穿电流要大不少，但是齐纳二极管稳压精度可以做的比较高。而且,TVS,管强调的是瞬态响应，所以其时间参数就很重要了，也就是说稳压二极管的响应时间通常要比,TVS,管的慢。同时,TVS,管的功率较大，而稳压管的功率较小。,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,3,、,TVS,管选型要求,TVS,管的选型要求,1,、,TVS,的最大反向钳位电压,VC,应小于被保护电路的损坏电压；,2,、,TVS,的额定反向关断电压,VWM,要大于或等于被保护电路的最大工作电压，若选用的,VWM,太低，器件可能进入雪崩或因反向漏电流太大影响电路的正常工作；,3,、交流电压只能用双向,TVS,；,4,、在规定的脉冲持续时间内，,TVS,的最大峰值脉冲功率,PM,必须大于被保护电路可能出现的峰值脉冲功率，在确定了最大钳位电压后，其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流；,5,、结电容是影响,TVS,在高速线路中使用的关键因素，在这种情况下，一般用一个,TVS,管和一个快恢复二极管以背对背的方式连接，由于快恢复二极管有较小的结电容，因而二者串联的等小电容也较小，可以满足高频使用的要求；,6,、需要考虑降额使用的应用；,应用场合：功率开关电路；整流二极管（与之同向）；电源变压器；防直流电源反接或电源通断时产生的瞬时脉冲；抑制电机，断电器线圈，螺线管等感性负载产生的瞬时脉冲电压；控制系统的输入输出端；,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,3,、,TVS,管选型要求,使用注意事项：,1,、对瞬变电压的吸收功率峰值与瞬变电压脉冲宽度间的关系，手册给的只是特定脉宽下的吸收功率峰值，实际线路中的脉冲宽度则变化莫测，事前要有估计，对宽脉冲应降额使用；,2,、对小电流负载的保护，可有意识地在电路中增加限流电阻，只要限流电阻的阻值合适，不会影响线路的正常工作，但限流电阻对干扰所产生的电流却会大大减小，这就有可能选用峰值功率较小的,TVS,管来对小电流负载电路进行保护；,3,、对重复出现的瞬变电压的抑制，要注意,TVS,管的稳态平均功率是否在安全范围之内；,4,、环境温度升高时要降额使用，,TVS,管的引线长短，它与被保护线路的相对距离；,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,Shenzhen,DJN,Optronics,Co.,Ltd,深圳市帝晶光电,科技,有限公司,感谢您的关注！,