UN Semiconductor瞬变电压抑制二极管(TVS)选型优恩半导体(UN )在选用瞬变电压抑制二极管(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(MAX)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:unsemiUN SemiconductorTVS 用于交流电路: 见图 2-1瞬变抑制二极管选型,这是一个双向 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 36× 电路中的具体条件而下。
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 有感性负载瞬变抑制二极管选型,如电机、断电器线圈、螺线管时,会产生很高的瞬时脉 unsemi 来选择,其它参数依据UN Semiconductor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 50MΩ,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(BR)= =15.3V; 2、从击穿电压值选取最大箝位电压 VC(MAX)=1.30× V(BR)=19.89V,取 VC=20V; 3、再从箝位电压 VC 和最在峰值电流 IP 计算出方波脉冲功率: PPR=VC×IP=20×50=1000W 4、计算折合为 TP=1MS 指数波的峰值功率,折合系数 K1=1.4, PPR=1000W÷1.4=715W 从手册中可查到 1.5KE15A 其中 PPR=1500W,关断电压 VRWM=12.8V, 击穿电压 V (BR) =14.3~15.8V, 最大箝位电压 VC=21.2V, 最大浪涌电流 IP=1500/21.2=70.7A。
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, unsemiUN Semiconductor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 1.1—1.2 倍来选取 TVS 管的最在反向工作电压 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=220V~×1.4=308V 左右 双向 TVS 管 D2 的 VRWM=20V~×1.4=28V 左右 单向 TVS 管 D3 的 VRWM=10V~×unsemiUN Semiconductor1.2=12V 左右 。unsemi
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