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          瞬態(tài)電壓抑制器的工作原理及使用方法

          作者: 時間:2012-08-22 來源:網絡 收藏

          摘要:介紹了瞬態(tài)器的、特性參數以及。舉例說明了在開關電源浪涌消除上的應用。
          關鍵詞:浪涌瞬態(tài)器開關電源  

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/160058.htm

          消除噪聲干擾、防止浪涌損害一直是電子設備設計者頭痛的一件事。瞬態(tài)器(TVS:transientvoltagesuppressor)可以方便地解決這些問題。

          當TVS兩極受到反向高能量沖擊時,它能以10-12s級的速度,將其兩極間的阻抗由高變低,吸收高達數千瓦的浪涌功率,使兩極間的電位箝位于預定值,有效地保護電子設備中的元器件免受浪涌脈沖的損害。TVS具有響應時間快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差小、箝位電壓容易控制、體積小等優(yōu)點,目前已廣泛應用于家用電器、電子儀表、通訊設備、電源、計算機系統(tǒng)等各個領域。

          1TVS的特性和主要參數

          圖1TVS電壓-電流特性

          11TVS的特性

          TVS的電路符號和普通的穩(wěn)壓管相同。其電壓—電流特性曲線如圖1所示。

          其正向特性與普通二極管相同,反向特性為典型的PN結雪崩器件。圖2是TVS的電流—時間和電壓—時間曲線。在浪涌電壓的作用下,TVS兩極間的電壓由額定反向關斷電壓VWM上升到擊穿電壓VBR,而被擊穿。隨著擊穿電流的出現,流過TVS的電流將達到峰值脈沖電流IPP,同時在其兩端的電壓被箝位到預定的最大箝位電壓VC以下。其后,隨著脈沖電流按指數衰減,TVS兩極間的電壓也不斷下降,最后恢復到初態(tài),這就是TVS抑制可能出現的浪涌脈沖功率,保護電子元器件的過程。

          12TVS的主要參數

          (1)最大反向漏電流ID和額定反向關斷電壓VWM

          VWM是TVS最大連續(xù)的直流或脈沖電壓,當這個反向電壓加于TVS的兩極間時它處于反向關斷狀態(tài),流過它的電流應小于或等于其最大反向漏電流ID。

          (2)最小擊穿電壓VBR和擊穿電流IR

          VBR是TVS最小的擊穿電壓。在25℃時,低于這個電壓TVS是不會發(fā)生雪崩的。當TVS流過規(guī)定的1mA電流(IR)時,加于TVS兩極的電壓為其最小擊

          圖2TVS電壓(電流)時間特性

          穿電壓VBR。按TVS的VBR與標準值的離散程度,可把VBR分為5%和10%兩種。對于5%的VBR來說,VWM=0.85VBR;對于10%的VBR來說,VWM=0.81VBR。

          (3)最大箝位電壓VC和最大峰值脈沖電流IPP

          當持續(xù)時間為20μs的脈沖峰值電流IPP流過TVS時,在其兩端出現的最大峰值電壓為VC。VC、IPP反映了TVS的浪涌抑制能力。VC與VBR之比稱為箝位因子,一般在1.2~1.4之間。

          (4)電容量C

          電容量C是由TVS雪崩結截面決定的,是在特定的1MHz頻率下測得的。C的大小與TVS的電流承受能力成正比,C太大將使信號衰減。因此,C是數據接口電路選用TVS的重要參數。

          (5)最大峰值脈沖功耗PM

          PM是TVS能承受的最大峰值脈沖功率耗散值。在給定的最大箝位電壓下,功耗PM越大,其浪涌電流的承受能力越大;在給定的功耗PM下,箝位電壓VC越低,其浪涌電流的承受能力越大。另外,峰值脈沖功耗還與脈沖波形、持續(xù)時間和環(huán)境溫度有關。而且,TVS所能承受的瞬態(tài)脈沖是不重復的,器件規(guī)定的脈沖重復頻率(持續(xù)時間與間歇時間之比)為001%。如果電路內出現重復性脈沖,應考慮脈沖功率的累積,有可能損壞TVS。


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