瞬態(tài)電壓抑制器的工作原理及使用方法

（7）根據(jù)用途選用TVS的極性及封裝結(jié)構(gòu)。交流

電路選用雙極性TVS較為合理；多線保護(hù)選用TVS陣列更為有利。

（8）溫度考慮

瞬態(tài)電壓抑制器可以在－55℃～＋150℃之間工作。如果需要TVS在一個(gè)變化的溫度下工作，由于其反向漏電流ID是隨溫度增加而增大；功耗隨TVS結(jié)溫增加而下降，從＋25℃到＋175℃，大約線性下降50％；擊穿電壓VBR隨溫度的增加按一定的系數(shù)增加。因此，必須查閱有關(guān)產(chǎn)品資料，考慮溫度變化對(duì)其特性的影響。

4TVS與壓敏電阻的比較

目前，國(guó)內(nèi)不少需要進(jìn)行浪涌保護(hù)的設(shè)備上仍然

使用的是壓敏電阻。壓敏電阻是一種金屬氧化物變阻器，TVS比壓敏電阻的性能優(yōu)越得多，其性能比較列于表1。

表1TVS與壓敏電阻性能比較

5TVS的命名

市場(chǎng)上能見(jiàn)到如下系列的TVS管：

SA系列—500W

P6KE，SMBJ系列—600W

1N5629～1N6389，1.5KE，LC，LCE系列—1500W

5KP系列—5000W

15KAP，15KP系列—15000W

其中尤以P6KE和15KE系列最為常見(jiàn)，它們的命名規(guī)則如下：

第一部分＋第二部分＋第三部分

第一部分……P6KE或15KE

第二部分……數(shù)字，代表最小擊穿電壓

第三部分……A或CA，A代表單向TVS管；CA代表雙向TVS管

例如，P6KE200A為500W最小擊穿電壓約200V的單向TVS管。

6TVS的應(yīng)用舉例

如圖3所示，為一典型的開(kāi)關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路。當(dāng)功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，由于開(kāi)關(guān)變壓器線圈漏感的存在，會(huì)產(chǎn)生極高的反電勢(shì)，有可能將功率開(kāi)關(guān)管擊穿。當(dāng)在開(kāi)關(guān)變壓器一次側(cè)并接上TVS管后，可以有效地吸收電壓尖峰，保護(hù)功率開(kāi)關(guān)管的安全，降低對(duì)功率開(kāi)關(guān)管耐壓的要求。TVS管的選擇如下：

220V交流市電經(jīng)整流濾波后變?yōu)楦邏褐绷鞴┙o開(kāi)關(guān)變壓器，此高壓直流變化范圍是240V～360V，而由于變壓器漏感和引線電感的存在，關(guān)斷過(guò)電壓可以高達(dá)幾千伏，功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)難于同時(shí)承受這兩種電壓。綜合考慮可以選用VWM等于200V左右的TVS，這樣將關(guān)斷過(guò)電壓控制在300V以內(nèi)，加上電源電壓，功率開(kāi)關(guān)管選用耐壓為700V的管型即可。

下面估算一下TVS管的PM值：

TVS管所耗散的功率也就是電路雜散電感所存儲(chǔ)的功率，故而轉(zhuǎn)求雜散電感存儲(chǔ)功率即可。

PM=PL=E/t=0.5LI2/t

雜散電感一般為幾個(gè)μH，這里取5μH；

100W的開(kāi)關(guān)電源原邊平均電流I=P/U=100/240=0.417A，設(shè)占空比D為05，則最大電流=I/D=0.417/0.5=0.833A，取I=1A；

功率開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷時(shí)間一般在幾十納秒，取t=10ns，于是有：

PM=0.5×5×10－6×12/10×10－9=250W，由于開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)頻率很高，達(dá)到了100kHz以上，考慮脈沖功率的累計(jì)，PM應(yīng)成倍擴(kuò)大，結(jié)合PM的標(biāo)稱值取600W。

因此可以選用200V/600W的TVS管。由于僅在開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生單向過(guò)電壓，故選用單向TVS即可，例如P6KE200A。