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瞬態(tài)電壓抑制�
閱讀�12609時間�2011-01-07 15:23:38

  瞬態(tài)電壓抑制�英文為Transientvoltagesuppressor,簡�TVS,當(dāng)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�,吸收高�(dá)�(shù)kW的浪涌功率,使兩極的電位箝位于預(yù)定值,有效地保�自動化設(shè)�中的元器件免受浪涌脈沖的損害�

特�

  瞬態(tài)電壓抑制器的正向特性與普通二極管相同,反向特性為典型的PN�(jié)雪崩器件。在浪涌電壓的作用下,TVS兩極間的電壓由額定反向關(guān)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(xiàn),流過TVS的電流將�(dá)到峰值脈沖電流IPP,同時在其兩端的電壓被箝位到�(yù)定的箝位電壓VC以下。其后,隨著脈沖電流按指�(shù)衰減,TVS兩極間的電壓也不斷下降,恢復(fù)到初�(tài),這就是TVS抑制可能出現(xiàn)的浪涌脈沖功率,保護電子元器件的過程�

主要參數(shù)

 ?。ǎ保┓聪蚵╇娏鳎桑暮皖~定反向關(guān)斷電壓VWM。VWM是TVS連續(xù)工作的直流或脈沖電壓,當(dāng)這個反向電壓加于TVS的兩極間時它處于反向�(guān)斷狀�(tài),流過它的電流應(yīng)小于或等于其反向漏電流I��

 ?。ǎ玻┳钚舸╇妷海郑拢液蛽舸╇娏鳎桑摇#郑拢沂牵裕郑幼钚〉膿舸╇�?。在25℃時,低于這個電壓TVS是不會發(fā)生雪崩的。當(dāng)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穿電壓VBR。按TVS的VBR與�(biāo)�(zhǔn)值的離散程度,可把VBR分為5%和10%兩種。對于5%的VBR來�,VWM=0.85VBR;對于10%的VBR來說,VWM=0.81VBR�

  (3)箝位電壓VC和峰值脈沖電流IPP。當(dāng)持續(xù)時間為20mS的脈沖峰值電流IPP流過TVS時,在其兩端出�(xiàn)的峰值電壓為VC。VC、IPP反映了TVS的浪涌抑制能�。VC與VBR之比稱為箝位因�,一般在1.2~1.4之��

  (4)電容量�。電容量C是由TVS雪崩�(jié)截面決定�,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�,C太大將使信號衰減。因�,C是數(shù)�(jù)接口電路選用TVS的重要參數(shù)�

 ?。ǎ担┓逯得}沖功耗P�。PM是TVS能承受的峰值脈沖功率耗散值。在給定的箝位電壓下,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�,峰值脈沖功耗還與脈沖波�、持�(xù)時間和環(huán)境溫度有�(guān)。而且,TVS所能承受的瞬態(tài)脈沖是不重復(fù)�,器件規(guī)定的脈沖重復(fù)頻率(持�(xù)時間與間歇時間之比)為0.01%。如果電路內(nèi)出現(xiàn)重復(fù)性脈�,應(yīng)考慮脈沖功率的累積,有可能損壞TVS�

 ?。ǎ叮槲粫r間T�。TC是從零到最小擊穿電壓VBR的時�。對單極性TVS小于1×10-12S;對雙極性TVS小于10×10-12S�

與壓敏電阻的比較

瞬態(tài)電壓抑制器與壓敏電阻的比較

分類

  瞬態(tài)電壓抑制器器件按極性可分為單極性和雙極性兩種;按用途可分為通用型和專用�;按封裝和內(nèi)部結(jié)�(gòu)可分為:軸向引線二極管、雙列直插瞬�(tài)電壓抑制器陣�、貼片式和大功率模塊�。軸向引線的�(chǎn)品峰值功率可以達(dá)到400�、500�、600�、1500W和5000W。其中大功率的產(chǎn)品主要用在電源饋線上,低功率�(chǎn)品主要用在高密度安裝的場�。對于高密度安裝的場合還可以選擇雙列直插和表面貼裝的封裝形式�

選用

 ?。ǎ保┐_定被保護電路的直流或連續(xù)工作電壓,電路的額定�(biāo)�(zhǔn)電壓和可承受電壓�

 ?。ǎ玻┧矐B(tài)電壓抑制器的額定反向�(guān)斷電壓VWM�(yīng)大于或等于被保護電路的工作電�。若選用的VWM太低,器件可能進入雪崩或因反向漏電流太大影響電路的正常工作�

  (3)瞬�(tài)電壓抑制器的反向箝位電壓VC�(yīng)小于被保護電路的損壞電壓

 ?。ǎ矗┰谝?guī)定的脈沖持續(xù)時間�(nèi),瞬�(tài)電壓抑制器的峰值脈沖功率PM必須大于被保護電路可能出現(xiàn)的峰值脈沖功�。在確定了箝位電壓后,其峰值脈沖電流應(yīng)大于瞬態(tài)浪涌電流。一�,瞬�(tài)電壓抑制器的峰值脈沖功率是以10/1000mS的非重復(fù)脈沖給出�,而實際的脈沖寬度是由脈沖源決定的,當(dāng)脈沖寬度不同�,其峰值功率也不同。如某600W瞬�(tài)電壓抑制器,對1000mS脈寬吸收功率為600W,但是對50mS脈寬吸收功率就可�(dá)到2100W,而對10mS的脈寬吸收功率就只有200W了。而且吸收功率還和脈沖波形有關(guān),如果是半個正弦波形式的脈�,吸收功率就要減到75%;若是方波形式的脈沖,吸收功率就要減到66%�

 ?。ǎ担┢骄€(wěn)�(tài)功率的匹配對于需要承受有�(guī)律的、短暫的脈沖群沖擊的瞬態(tài)電壓抑制�,如�(yīng)用在繼電�、功率開�(guān)或電機控制等場合,有必要引入平均�(wěn)�(tài)功率的概念。例如,在一功率開關(guān)電路中會�(chǎn)生120Hz,寬度為4mS,峰值電流為25A的脈沖�。選用的瞬態(tài)電壓抑制器可以將單個脈沖的電壓箝位到11.2V。此中平均穩(wěn)�(tài)功率的計算為:脈沖時間間隔等于頻率的倒數(shù)1/120=0.0083�,峰值吸收功率是箝位電壓與脈沖電流的乘積11.2V×25A=280�,平均功率則為峰值功率與脈沖寬度對脈沖間隔比值的乘積,即280×(0.000004S/0.0083S)=0.134�。也就是�,選用的瞬態(tài)電壓抑制器平均穩(wěn)�(tài)功率必須大于0.134W�

  (6)對于數(shù)�(jù)接口電路的保�,還必須注意選取具有合適電容C的瞬態(tài)電壓抑制器器��

  (7)根�(jù)用途選用瞬�(tài)電壓抑制器的極性及封裝�(jié)�(gòu)。交流電路選用雙極性瞬�(tài)電壓抑制器較為合�,多線保護選用瞬�(tài)電壓抑制器陣列更為有��

 ?。ǎ福└鶕?jù)溫度考慮,瞬�(tài)電壓抑制器可以在-55℃~+150℃之間工作。如果需要TVS在一個變化的溫度下工�,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�,從+25~+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�,必須查閱有�(guān)�(chǎn)品資�,考慮溫度變化對其特性的影響�

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