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过压防护(一):TVS管工作原理分析,TVS瞬态抑制二极管的作用

已有 362 次阅读2015-7-2 14:05

过压器件中,TVS二极管的应用是极为广泛的,作为工程师,首先就要了解TVS二极管的工作原理、特性参数、封装形式等,而随着对TVS二极管参数、作用的熟悉之后,工程师才能够游刃有余的为客户做TVS二极管的选型参考。就TVS二极管而言,新手工程师必问的几个问题有:TVS二极管的工作原理是怎样的?TVS是否有正负极性?TVS管的特性参数、TVS管的选型标准以及TVS瞬态抑制二极管的作用等。本期过压防护专题,小硕就为所有关注TVS瞬态抑制二极管的工程师和采购们来介绍有关TVS管的过压防护应用。

首先来了解下什么是TVS瞬态抑制二极管,瞬态抑制二极管(Transient  Voltage  Suppressor)简称TVS管,TVS管的电气特性是由P-N结面积、掺杂浓度及晶片阻质决定的。其耐突波电流的能力与其P-N结面积成正比。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10的负12次方秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,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,免受各种浪涌脉冲的损坏。

TVS管工作原理:

器件并联于电路中,当电路正常工作时,它处于截止状态(高阻态),不影响线路正常工作,当电路出现异常过压并达到其击穿电压时,它迅速由高阻态变为低阻态,给瞬间电流提供低阻抗导通路径,同时把异常高压箝制在一个安全水平之内,从而保护被保护IC或线路;当异常过压消失,其恢复至高阻态,电路正常工作。 

TVS允许的正向浪涌电流在TA250CT10ms条件下,可达50200A。双向TVS可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率,并把电压钳制到预定水平, 双向TVS适用于交流电路,单向TVS一般用于直流电路。可用于防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率等,是一种理想的保护器件。耐受能力用瓦特(W)表示。

TVS二极管可以很方便地与其它器件集成在一个芯片上,现有很多将EMI过滤和RFI防护等功能与TVS管集成在一起的器件,不但减少设计所采用的器件数目降低成本,而且也避免PCB板上布线时易诱发的伴生自感。

 


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