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日志

瞬态抑制二极管(TVS)详解

已有 97 次阅读2018-10-26 15:26

TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管,又称为瞬态抑制二极管,是普遍使用的一种新型高效电路保护器件,它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的高能量冲击时,TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗,以吸收一个瞬间大电流,把它的两端电压箝制在一个预定的数值上,从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。

 

TVS器件分类:

按极性可分为:单极性和双极性两种;

按用途可分为:通用型和专用型;

按封装和内部结构可分为:轴向引线二极管、双列直插TVS阵列、贴片式和大功率模块等。

轴向引线的产品峰值功率可达400W、500W、600W、1500W和5000W。

TVS 的应用

1)TVS在TN电源系统的应用

雷电过电压波、负载开关等人为操作错误引起的过电压容易通过供电线路侵入电气电子设备内部,造成电气电子设备失效、误动作,甚至造成设备的永久性损坏,造成严重经济损失。通过在电源线路上安装浪涌吸收装置MOV 和TVS,实施两级保护,并对L、N 线进行共模、差模保护。具体做法是在线路的前端安装MOV 作为第一级SPD保护,泄放大部分雷电流,在线路的末端(设备前端)安装大功率TVS作为第二级SPD保护,进一步削弱过电压波幅值,将电网电压降至E/I安全耐压范围之内,如图所示。

 

2) TVS在网络信号线路的应用

TVS不仅可以用于电源系统的浪涌防护,还可以用于信号线路的浪涌保护,采用气体放电管GDT 与TVS管组合成信号浪涌保护器,其特点是反应快,漏流小,几乎对信号无损耗,可以对高速网络线路提供安全、可靠的保护,如图所示。

 

结语

1)TVS具有响应快、功率大、极间电容和体积小、无漏流、应用领域广等优点,可有效地保护TN 电源系统、直流电源、信号线路及晶体管集成电路等,可抑制共模/差模浪涌冲击和ESD/EFT等瞬态浪涌电压的干扰。

2)电路设计应考虑被保护电路的特性、工作环境及TVS的VC,IPP,VWM,VBR,Ppp等相关参数选择适配的TVS保护器件,TVS接入电路应不影响电路的正常运行,能安全泄放预期瞬态浪涌电流,将危险电压钳位于电路安全耐压值以内。

 

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