分类:知识大全时间:2023-02-07 09:34作者:未知编辑:猜谜语
瞬态抑制二极管作为一种高性能的二极管保护器件,目前已经得到了广泛的应用。本文主要介绍瞬变抑制二极管的作用、工作原理及选择。
瞬态抑制二极管瞬态电压抑制器(TVS)是一种二极管形式的高效保护器件。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能冲击时,它能以10-12秒量级的速度将两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达几千瓦的浪涌功率,并将两极间的电压箝位在预定值,有效保护电子电路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的伤害。
瞬态抑制二极管的特点1、 TVS二极管加在信号和电源线上,可以防止静电放电效应、交流电源浪涌、开关电源噪声等瞬时脉冲引起的微处理器或单片机故障。
2、静电放电效应可释放超过10000V和60A的脉冲,持续时间可达10ms;而普通TTL器件碰到超过30 ms的10V脉冲就会损坏.使用TVS二极管可以有效地吸收会损坏器件的脉冲,消除总线间切换引起的串扰。
3、在信号线和地之间放置TVS二极管可以防止数据和控制总线受到不必要噪声的影响。
瞬态抑制二极管参数最大反向漏电流ID和额定反向关断电压VWM。
VWM是TVS的最大连续DC或脉冲电压。当这个反向电压加在TVS的两极之间时,它处于反向关断状态,流过它的电流应该小于或等于它的最大反向漏电流ID。
最小击穿电压VBR和击穿电流IR。
VBR是TVS的最小雪崩电压。25时,TVS在此电压之前不导通。当1mA的规定电流(IR)流过TVS时,TVS两电极间的电压为最小击穿电压VBR。根据VBR与标准值的离散程度,TVS可分为5% VBR和10%VBR。对于5%的VBR,vWM=0.85 VBR;对于10%的VBR,VWM=0.81VBR
最大箝位电压VC和最大峰值脉冲电流IPP。
当持续时间为20微秒的脉冲峰值电流IPP流过TVS时,其两极间的最大峰值电压为VC。它是串联电阻的电压上升和温度系数的组合。VC和IPP反映了TVS器件的浪涌抑制能力。VC与VBR的比值称为钳位因子,一般在1.2-1.4之间。
电容c
电容c由TVS雪崩结的横截面决定,在1MHZ的特定频率下测量。C的大小与TVS的电流承载能力成正比,过大的C会衰减信号。因此,C是为数据接口电路选择TVS的重要参数。
最大峰值脉冲功耗PM
PM是TVS可以承受的最大峰值脉冲耗散功率。各种电视的规定测试脉冲波形和PM值请参考相关产品手册。在给定的最大箝位电压下,功耗PM越大,浪涌电流容限越大。在给定的功耗PM下,箝位电压VC越低,浪涌电流容限越大。此外,峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。而且TVS能承受的瞬态脉冲是不重复的,器件规定的脉冲重复频率(持续时间与间歇时间之比)为0.01%。假如电路中出现重复脉冲,应考虑脉冲功率的“积累”,这可能会损坏TVS。
夹紧时间TC
TC是从零到最小击穿电压VBR的时间。对于单极电视,一般为110-12秒;一般双极电视是110-11秒。
瞬态抑制二极管的作用(1)在信号和电源线上加TVS二极管,可以防止静电放电效应、交流电源浪涌、开关电源噪声等瞬间冲击引起的微处理器或单片机故障。
(2)静电放电效应可释放10000V以上、60A的脉冲,持续10ms;而普通TTL器件碰到超过30 ms的10V脉冲就会损坏.使用TVS二极管可以有效地吸收会损坏器件的脉冲,消除总线间切换引起的串扰。
(3) TVS二极管放在信号线和地之间,可以防止数据和控制总线受到不必要的噪声影响。
瞬变抑制二极管的工作原理该器件并联在电路中。电路正常工作时,处于关断状态(高阻状态),不影响电路的正常工作。当电路出现异常过压并达到其击穿电压时,迅速从高阻态变为低阻态,为瞬时电流提供低阻导通路径,将异常高压箝位在安全水平内,从而保护被保护的IC或电路。当异常过电压消失后,又回到高阻状态,电路正常工作。
选择瞬变抑制二极管的技巧1、确定被保护电路的最大DC或连续工作电压、电路的额定标准电压和“高端”容差。
2、TVS额定反向关断VWM应大于或等于被保护电路的最大工作电压。假如选择的VWM太低,器件可能进入雪崩,或者电路的正常工作可能受到过大的反向漏电流的影响。电压串联分压,电流并联分压。
3、 TVS TVS最大箝位电压VC应小于受保护电路的损坏电压。
4、在规定的脉冲持续时间内,TVS的最大峰值脉冲功耗PM必须大于受保护电路中可能出现的峰值脉冲功率。确定最大箝位电压后,峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。
5、对于数据接口电路的保护,还必须注重选择电容c合适的TVS器件。
6、根据应用选择TVS的极性和封装结构。交流电路选择双极TVS是合理的;选择TVS阵列进行多线保护更有利。
7、温度注重事项。瞬态电压抑制器可以在-55 ~ 150下工作。假如TVS需要在变化的温度下工作,其反向漏电流ID会随着增加而增加。功耗随着TVS结温的升高而降低。从25到175,线性下降约50%。雨击穿电压VBR随着温度的升高而增加一定的系数。所以需要查阅相关产品资料,考虑温度变化对其特性的影响。
标签:TVS电压电路