具有浪涌抑制能力的TVS

• 概述

    电压及电流的瞬态干扰是造成电子电路及设备损坏的主要原因，常给人们带来无法估量的损失。这些干扰通常来自于电力设备的起停操作、交流*的不稳定、雷电干扰及静电放电等,瞬态干扰几乎*在、*有,使人感到*不胜*。幸好,一种*能的电路保护器件TVS的出现使瞬态干扰得到了*抑制。

    TVS（TRANSIENT VOLTAGE SUPPR*SOR）或称瞬变电压抑制二*管是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品，其电路*号和普通稳压二*管相同,外形也与普通二*管无异,当TVS管两端经受*的*量冲击时，它能以*高的速度（**1*１0^-12秒）使其阻*骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而*后面的电路元件免受瞬态*量的冲击而损坏。

• TVS的特性及其参数（参数表见附表）

1.TVS的特性

    如果用图示仪观察TVS的特性，就可得到图1中左图所示的波形。如果单就这个 曲线来看,TVS管和普通稳压管的击穿特性没有什么区别，为典型的PN结雪崩器件。但这条曲线只反映了TVS特性的一个部分，还*须补充右图所示的特性曲线，才能反映TVS的*特性。这是在双踪示波器上观察到的TVS管承受大电流冲击时的电流及电压波形。      图中曲线1是TVS管中的电流波形，它表示流过TVS管的电流由1mA突然上升到峰值，然后按指数规律下降，造成这种电流冲击的原因可能是雷击、过压等。曲线2是TVS管两端电压的波形，它表示TVS中的电流突然上升时，TVS两端电压也随*升，但*大只上升到VC值，这个值比击穿电压VBR略大，从而对后面的电路元件起到保护作用。

对于几种不同的脉冲波形PN=K·VC·IPP,其中K为功率因数，图3给出了几种典型脉冲波形的K值。

TVS所能承受的瞬时脉冲峰值可达数百安培，其箝位响应时间*为1*10^-12 秒；TVS所允许的正向浪涌电流,在25℃,1/120秒的条件下,也可达50-200安培。一般地说,TVS所能承受的瞬时脉

冲是不重复的脉冲。而实际应用中，电路里可能出现重复性脉冲。

    TVS器件规定,脉冲重复率比(脉冲持续时间和间歇时间之比)为0.01%。如不*合这一条件，

脉冲功率的积累有可能使TVS烧毁。电路设计人员应注意这一点。TVS的工作是*的，即使

长期承受不重复性大脉冲的*量的冲击，也不会出现"老化"问题。*，TVS*工作

于10000次脉冲后,其*大允许脉冲功率仍为原值的80％以上。

• TVS的分类          TVS管按功率分类，可分为500W、600W、1500W及5000W。也可按*性分类。按* 性分为单*性及双*性两种。双*性尾标中缀以C。按TVS管VBR的值对标称值的离,按离散程度,可以把TVS分为两类，即离散程度为±5%和±10%的，离散程度为±5%的,型号中尾标缀以A，如SA5.0 CA。

• TVS的应用    TVS主要用于对电路元件进行快速过电压保护。它能"吸收"功率*数千瓦的浪 涌信号。TVS具有体积小、功率大、响应快、无噪声、价格低等诸多优点,它的应用十分广泛，如:家用电器；电子仪器；仪表；精密设备；计算机系统；通讯设备;RS232、485及 CAN等通讯端口；ISDN的保护；I/O端口；IC电路保护；音、视频输入；交、直流电源；电机、继电器噪声的抑制等各个领域。它可以*地对雷电、负载开关等人为操作错误引起的过电压冲击起保护作用，下面是几个TVS在电路应用中的典型例子。

    TVS用于交流电路：见图６，这是一个双向TVS在交流电路中的应用,可以保护整流桥及负载中*的元器件。图7所示为用单向TVS并联于整流管旁侧以保护整流管不被瞬时脉冲击穿。图8中TVS1是一只双向TVS管，它正负两个方向均可"吸收"瞬时大脉冲,把电路电压箝制到预定水平。这类双向TVS用于交流电路是*方便的。它可以保护变压器以后的*电路元件。由于加上TVS1,电路保险丝容量要*。

    TVS2也是一只双向 TVS管，它可以对桥式整流器及以后的电路元件实行过电压 保护。它的Vb值及VC值应与变压器副边输出电压相适应。TVS3是一只单向TVS管，因为加在它上面的电压是已整流后的流电直压,TVS3只保护负载不受过电压冲击,电 路中可以根据需要使用三个TVS管中的一只或几只。

• TVS的选用方法

  1.确定待保护电路的直流电压或持续工作电压。如果是交流电，应计算出*大值，即用有
效值*1.414。
  2.TVS的反向变位电压即工作电压（VRWM）--选择TVS的VRWM等于或大于上述步骤1所规定
的操作电压。这就*了在正常工作条件下TVS吸收的电流可忽略不计,如果步骤1所规定的电
压高于TVS的VRWM ,TVS将吸收大量的漏电流而处于雪崩击穿状态，从而影响电路的工作。
  3.*大峰值脉冲功率：确定电路的干扰脉冲情况,根据干扰脉冲的波形、脉冲持续时间,确
定能够*抑制该干扰的TVS峰值脉冲功率。
  4.所选TVS的*大箝位电压（VC）应低于被保护电路所允许的*大承受电压。
  5.单*性还是双*性-常常会出现这样的误解即双向TVS用来抑制反向浪涌脉冲，其实并非
如此。双向TVS用于交流电或来自正负双向脉冲的场合。TVS有时也用于减少电容。如果电路
只有正向电平信号，那麽单向TVS就*了。TVS操作方式如下：正向浪涌时,TVS处于反向雪
崩击穿状态；反向浪涌时，TVS类似正向偏置二*管一样导通并吸收浪涌能量。在低电容电路
里情况就不是这样了。应选用双向TVS以保护电路中的低电容器件免受反向浪涌的损害。
  6.如果知道比较准确的浪涌电流IPP，那么可以利用VC来确定其功率，如果无法确定功率的
大概范围，一般来说，选择功率大一些比较好。

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