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  • TVS管SM8S系列在汽车电源线上的防护方案

    TVS管SM8S系列在汽车电源线上的防护方案

    (文章来源:东沃) 汽车安全一直是汽车电子工程师重点关注的问题之一,众所周知,汽车的工作环境是极其恶劣,电子控制单元、信息娱乐系统、传感器等汽车电子设备是连接在一根电源线上的,而汽车所有电子设备产品的电源就是发动机和电池。由于发动机和电池很容易受到温度、工作状态等其他条件影响从而起伏不定。同时,使用燃油喷射系统、阀、电机、电气和水解控制器等电磁线圈负载的汽车系统时,会把ESD、尖峰噪声和其他类型的瞬态和浪涌电压带入到电源和信号线上。 为此,汽车设计中的一项重量级挑战就是:如何保护汽车电子设备免受电源线上出现的高浪涌电压、瞬态电压、ESD和噪声的危害?SM8S系列瞬态抑制TVS二极管的诞生成为了汽车电子设备理想的保护元器件。接下来主要为您介绍TVS管SM8S系列在汽车电源线中的初级和次级保护应用。 TVS管SM8S系列,您知道多少?SM8S系列TVS二极管,符合AEC-Q101认证标准,并且可通过ISO 7637-2 5a/5b及ISO 16750抛负载测试要求,高可靠性、高稳定性,深受广大汽车配套商的认可和青睐。同时,免费提供选型、测试、样品服务,品质好不好,一目了然;而且,还可以根据客户的需求量身定制生产符合客户需求的电子元器件,具体细节问题欢迎广大客户前来咨询,只为您的电路更安全。 用于汽车电源线初级保护的甩负荷TVS管SM8S系列可分为两类:外延型和非外延型。在反偏的模式下,它们具有相似的击穿工作特性;不同的是,外延型TVS管在正向模式下,具有低正向压降特性,而且非外延型TVS瓜在同等条件下,正向压降相对比较高。这个特性对于加在电源线上的反向电压,尤其重要。在反向电源输入模式中,电源线电压与TVS管正向压降的电压相同,这个情况下很容易引起电子线路故障,此时外延型TVS管的低正向压降能够很好地解决这个问题。当然,保护电路免受反向电源输入损害还有其他的方法,感兴趣的小伙伴可与东沃电子FAE工程师沟通。 汽车系统中保护电路的初级对象是高浪涌电压,但是被钳位的电压仍然很高。为此,在24V动力总成中的次级保护尤其重要,如卡车和货车中的动力总成。其主要原因是因为大多数稳压器和DC-DC转换器IC的最大输入电压可达45V-60V。这种情况下,建议在电源线上增加电阻,来减少瞬态电流,此时就可以使用更小额定功率的TVS管作为次级保护。 针对不同的汽车电子设备,其所需要的电路保护元器件型号是不一样的。具体电路保护方案设计、保护元器件选型、产品测试等服务,可咨询相关领域的专业人士。      

    时间:2020-04-29 关键词: tvs管 汽车电子

  • 稳压二极管与TVS管解析

    稳压二极管与TVS管解析

    什么是稳压二极管?它与TVS管的区别是什么?本文主要讲了稳压二极管的定义、原理、应用和TVS管的定义、应用以及稳压二极管与TVS管的区别。 稳压二极管介绍 稳压二极管,英文名称Zener diode,又叫齐纳二极管。利用pn结反向击穿状态,其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象,制成的起稳压作用的二极管。 此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很小的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更高的稳定电压。 稳压二极管原理: 稳压二极管的伏安特性曲线的正向特性和普通二极管差不多,反向特性是在反向电压低于反向击穿电压时,反向电阻很大,反向漏电流极小。但是,当反向电压临近反向电压的临界值时,反向电流骤然增大,称为击穿,在这一临界击穿点上,反向电阻骤然降至很小值。尽管电流在很大的范围内变化,而二极管两端的电压却基本上稳定在击穿电压附近,从而实现了二极管的稳压功能。 稳压二极管应用: 1、典型的串联型稳压电路 在此电路中,三极管T的基极被稳压 二极管D稳定在13V,那么其发射极就输出恒定的13-0.7=12.3V电压了,在一定范围内,无论输入电压升高还是降低,无论负载电阻大小变化,输出电压都保持不变。这个电路在很多场合下都有应用。7805就是一种串联型集成稳压电路,可以输出5V的电压。7805-7824可以输出5-24V电压。在很多电器上都有应用。 2、电视机里的过压保护电路 115V是电视机主供电电压,当电源输出电压过高时,D导通,三极管T导通,其集电极电位将由原来的高电平(5V)变为低电平,通过待机控制线的电压使电视机进入待机保护状态。 3、电弧抑制电路 在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管(也可接入一只普通二极管原理一样)的话,当线圈在导通状态切断时,由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收,所以当开关断开时,开关的电弧也就被消除了。这个应用电路在工业上用得比较多,如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它。 TVS管介绍 TVS(TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR)或称瞬变电压抑制二极管是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品,其电路符号和普通稳压二极管相同,外形也与普通二极管无异,当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时,它能以极高的速度(最高达1*10^-12秒)使其阻抗骤然降低,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,从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。 TVS的反应速度比RC回路快10E-12s,可不用考虑TVS的击穿电压VBR,反向临界电压VWM,最大峰值脉冲电流IPP和最大箝位电压VC及峰值脉冲功率PP. 选择VWM等于或大于电路工作电压,VC为小于保护器件的耐压值,能测量最好(IPP),或估计出脉冲的功率,选功率较大的TVS。 TVS管的特性参数: 最大反向漏电流ID和额定反向关断电压VWM。VWM是TVS最大连续工作的直流或脉冲电压,当这个反向电压加入TVS的两极间时,它处于反向关断状态,流过它的电流应小于或等于其最大反向漏电流ID。 最小击穿电压VBR和击穿电流IR。VBR是TVS最小的雪崩电压。25℃时,在这个电压之前,TVS是不导通的。当TVS 流过规定的1mA电流(IR)时,加入TVS两极间的电压为其最小击穿电压VBR。按TVS的VBR与标准值的离散程度,可把TVS分为±5%VBR和±10% VBR两种。对于±5%VBR来说,VWM=0.85VBR;对于±10% VBR来说,VWM=0.81 VBR。 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,在其两极间出现的最大峰值电压为VC。它是串联电阻上和因温度系数两者电压上升的组合。VC 、IPP反映了TVS器件的浪涌抑制能力。VC与VBR之比称为箝位因子,一般在1.2~1.4之间。 电容量C 是TVS雪崩结截面决定的、在特定的1MHZ频率下测得的。C的大小与TVS的电流承受能力成正比,C过大将使信号衰减。因此,C是数据接口电路选用TVS的重要参数。 最大峰值脉冲功耗PMPM是TVS能承受的最大峰值脉冲耗散功率。其规定的试验脉冲波形和各种TVS的PM值,请查阅有关产品手册。在给定的最大箝位电压下,功耗PM越大,其浪涌电流的承受能力越大;在给定的功耗PM下,箝位电压VC越低,其浪涌电流的承受能力越大。另外,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所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%,如果电路内出现重复性脉冲,应考虑脉冲功率的“累积”,有可能使TVS损坏。 箝位时间TCTC是从零到最小击穿电压VBR的时间。对单极性TVS小于1&TImes;10-12秒;对双极性TVS小于是1&TImes;10-11 秒。 TVS管的四大应用: 1、TVS管在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管作为第二 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。要注意的是,MOV与TVS应达到电压和能量的协调与配合,AB之间的线 路长度不应小于5 m,否则应增加线路长度或安装退耦器件。 2、TVS管在网络信号线路的应用 TVS管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。 3、TVS管在直流电源系统的应用 一台普通PC电脑的供电电源电路,市电AC 220 V经过变压器降压至AC 20 V,再经调制整流电路,输出DC 10 V 直流电源,接入负载。通过在变压器输出端安装双向瞬态电压抑制器TVS1,吸收L 及N 线的瞬时冲击脉冲电流,将电路电压箝制在安全电压水平,TVS1可以保护变压器后端整流器及其他电路元器件。在整流器后的直流电源输出端安装单向瞬态电压 抑制器TVS2,用于保护直流负载免受过电压电电流冲击。 4、TVS管在晶体管电路的应用 晶体三极管作为电流控制型器 件,是电子集成电路中的重要组成部分,可分为NPN 管和PNP 管两类,应用于开关电路、放大电路和稳压电路。为了使晶体管电路免受ESD/EFT(静电放电/电快速瞬变脉冲群)等浪涌电压的干扰,在电路的输入 端和输出端分别加入TVS1、TVS2进行保护。 稳压二极管与TVS管的区别 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、交流电网的不稳定、雷击干扰及静电放电等,瞬态干扰几乎无处不在、无时不有,使人感到防不胜防。幸好,一种高效能的电路保护器件TVS的出现使瞬态干扰得到了有效抑制TVS(TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR) 或称瞬变电压抑制二极管是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品,其电路符号和普通稳压二极管相同,外形也与普通二极管无异,当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时,它能以极高的速度(最高达1*10-12秒)使其阻抗骤然降低,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,从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。 如果是使用的话,TVS有二极管类,和压敏电阻类。我个人认为压敏电阻类更有优势,目前广泛用于手机,LCD模组,及一些比较精密的手持设备。特别是出口欧洲的产品一般都要加,来作为静电防护的主要手段之一。TVS和齐纳稳压管都能用作稳压,但是TVS管齐纳击穿电流更小,大于10V的稳压只有1mA,相对来说齐纳二极管击穿电流要大不少,但是齐纳二极管稳压精度可以做的比较高。 在电路中一般工作于反向截止状态,此时它不影响电路的任何功能。TVS在规定的反向应用条件下,当电路中由于雷电、各种电器干扰出现大幅度的瞬态干扰电压或脉冲电流时,它在极短的时间内(最高可达到1&TImes;10-12秒)迅速转入反向导通状态,并将电路的电压箝位在所要求的安全数值上,从而有效的保护电子线路中精密元器件免受损坏。干扰脉冲过去后,TVS又转入反向截止状态。 由于在反向导通时,其箝位电压低于电路中其它器件的最高耐压,因此起到了对其它元器件的保护作用。TVS能承受的瞬时脉冲功率可达上千瓦,其箝位时间仅为1ps。TVS根据极性可分为单向和双向TVS。单向TVS一般适用于直流电路,双向TVS一般适用于交流电路中。由于TVS起保护作用时动作迅速、寿命长、使用方便,因此在瞬变电压防护领域有着非常广泛的应用。以上就是稳压二极管TVS管的区别,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-03 关键词: 二极管 稳压 tvs管

  • TVS、压敏、放电管做雷击的对比解析

    TVS、压敏、放电管做雷击的对比解析

    相信很多人都见过打雷,在雷电放电的过程中,由于瞬间放电产生了强烈的电磁脉冲,在临近的设备或电子线路上感应了幅值和变化速率都很高的浪涌电压电流,对某些电子设备产生毁灭性的的破坏,而过压/浪涌防护器件就是为各类电子设备提供防护的,避免设备内部的电子元器件遭受雷击浪涌的损坏。 压敏电阻、气体放电管、TVS管(瞬间抑制二极管)三种器件都限压型的浪涌保护器件,都被用来在电路中用作浪涌保护,但是却有不少客户认为TVS二极管不如气体放电管和压敏电阻。关于TVS二极管和气体放电管、压敏电阻谁在限压/浪涌防护中作用更大的问题,元芳,你怎么看? 有比较才能够凸显出优劣,从而找到最佳的方案。这一招不管是在市场招商还是电子保护器件的选型都是适用的。但是在这里居然能够看到有人说TVS二极管不如气体放电管和压敏电阻,这个很多工程师们就不同意了。工程师从反应时间、通流容量以及工作原理三个方面分析了三种过压/浪涌防护器件的优劣,也深深的让小编感受到了TVS二极管的强大,瞬间就能理解TVS二极管为什么应用范围那么广泛了。小编也不藏私,以下就是某电子FAE工程师分析三种过压/浪涌防护器件优劣的三点: 1)在反应时间上 快:TVS二极管的反应速度是最快的,为皮秒级; 中:压敏电阻介于TVS和气体放电管之间压敏电阻略慢,为纳秒级; 慢:而气体放电管最慢,通常为几十个纳秒甚至更多。 2)在通流容量上 小:TVS二极管通常只有几百A; 中:压敏电同样介于TVS和气体放电管之间,而压敏电阻按不同规格,可通过数KA到数十KA的单次8/20uS浪涌电流; 大:而对于气体放电管来说通常十KA级别8/20μS浪涌电流可导通数百次。 3)从原理上看 TVS管基于二极管雪崩效应; 压敏电阻器基于氧化锌晶粒间的势垒作用; 而气体放电管则是基于气体击穿放电。 另一个不能忽略的特点是二极管可以很方便地与其它器件集成在一个芯片上,现有很多将EMI过滤和RFI防护等功能与TVS管集成在一起的器件,不但减少设计所采用的器件数目降低成本,而且也避免PCB板上布线时易诱发的伴生自感。以上就是TVS、压敏、放电管做雷击的对比解析希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-01 关键词: 压敏电阻 放电管 tvs管

  • TVS管性能及选型技巧

    TVS管性能及选型技巧

    大家都知道电路,那么知道什么是TVS瞬态电压抑制器吗?TVS瞬态电压抑制器。当两极受到反向瞬态高能量冲击时,能以 10 的负 12 次方秒量级的速度,将两极间的高阻抗变为低阻抗,使两极间的电压箝位于一个预定值,有效地保护电子线路中的精密元器件。在浪涌电压作用下,TVS 两极间的电压由额定反向关断电压 VWM 上升到击穿电压 VBR,而被击穿,随着击穿电流的出现,流过 TVS 的电流将达到峰值脉冲电流 IPP,同时在其两端的电压被钳位到预定的最大钳位电压 VC 以下,其后,随着脉冲电流按指数衰减,TVS 两极间的电压也不断下降,最后恢复到初态;TVS 管有单向与双向之分,单向 TVS 管的特性与稳压二极管相似,双向 TVS管的特性相当于两个稳压二极管反向串联。 一、其主要特性参数 1、反向截止电压 VRWM 与反向漏电流 IR:反向截止电压 VRWM 表示 TVS 管不导通的最高电压,在这个电压下只有很小的反向漏电流 IR。 2、击穿电压 VBR:TVS 管通过规定的测试电流时的电压,这是表示 TVS 管导通的标志电压。 3、脉冲峰值电流 IPP:TVS 管允许通过的 10/1000μs 波的最大峰值电流(8/20μs 波的峰值电流约为其 5 倍左右),超过这个电流值就可能造成永久性损坏。在同一个系列中,击穿电压越高的管子允许通过的峰值电流越小,一般是几 A~几十 A。 4、最大箝位电压 VC:TVS 管流过脉冲峰值电流 IPP 时两端所呈现的电压。 5、脉冲峰值功率 Pm: 脉冲峰值功率 Pm 是指 10/1000μs 波的脉冲峰值电流 IPP 与最大箝位电压 VC 的乘积,即 Pm=IPP*VC;在给定的最大钳位电压下, 功耗 PM 越大,其浪涌电流承受能力越大,在给定的功耗 PM 下,钳位电压越 低,其浪涌电流的承受能力越大;另外,峰值脉冲功耗还与脉冲波形,持续时间和环境温度有关:典型的脉冲波形持续时间为 1ms,当施加到二极管上的脉冲波形持续时间小于 TP,则随着 TP 的减小脉冲峰值功率增加;TVS 所能承受的瞬态脉冲式不重复的,如果电路内出现重复性脉冲,应考虑脉冲功率的累积可能损坏 TVS。 6、稳态功率 P0:TVS 管也可以作稳压二极管用,这时要使用稳态功。 7、极间电容 Cj:与压敏电阻一样,TVS 管的极间电容 Cj 也较大,且单向的比双向的大,功率越大的电容也越大,极间电容会影响 TVS 的响应时间。 8、峰值电流波形:A、正弦半波 B、矩形波 C 、标准波(指数波形) D、三角波 TVS 峰值电流的试验波形采用标准波(指数波形),由 TR/TP 决定。 峰值电流上升时间 TR: 电流从 0.1IPP 开始达到 0.9 IPP 的时间。 半峰值电流时间 TP:电流从零开始通过最大峰值后,下降到 0.5IPP 值的时间。 下面列出典型试验波形的 TR/TP 值: EMP 波:10ns /1000ns 闪电波:8μs /20μs 标准波:10μs /1000μs 二、优点及缺点 优点:响应速度快(为 ns 级)、瞬态功率大、漏电流低;其 10/1000μs 波脉冲功率从 400W~30KW,脉冲峰值电流从 0、52A~544A;击穿电压有从 6、8V~550V 的系列值,便于各种不同电压的电路使用。 缺点:耐浪涌冲击能力较放电管和压敏电阻差; 稳压二极管:反应较慢;一般用于电压精度要求高的地方(一般较小),防浪涌,击穿电压精准,各压值档都有;齐纳击穿; 压敏电阻:与稳压二极管相似,但不可恢复。 三、选型依据及注意事项: 1、TVS 的最大反向钳位电压 VC 应小于被保护电路的损坏电压; 2、TVS 的额定反向关断电压 VWM 要大于或等于被保护电路的最大工作电压, 若选用的 VWM 太低,器件可能进入雪崩或因反向漏电流太大影响电路的正常工作; 3、交流电压只能用双向 TVS; 4、在规定的脉冲持续时间内,TVS 的最大峰值脉冲功率 PM 必须大于被保护电路可能出现的峰值脉冲功率,在确定了最大钳位电压后,其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流; 5、结电容是影响 TVS 在高速线路中使用的关键因素,在这种情况下,一般用一个 TVS 管和一个快恢复二极管以背对背的方式连接,由于快恢复二极管有较小的结电容,因而二者串联的等小电容也较小,可以满足高频使用的要求; 6、需要考虑降额使用的应用; 应用场合:功率开关电路;整流二极管(与之同向);电源变压器;防直流电源反接或电源通断时产生的瞬时脉冲;抑制电机,断电器线圈,螺线管等感性负载产生的瞬时脉冲电压;控制系统的输入输出端。 使用注意事项: 1、对瞬变电压的吸收功率峰值与瞬变电压脉冲宽度间的关系,手册给的只是特 定脉宽下的吸收功率峰值,实际线路中的脉冲宽度则变化莫测,事前要有估计,对宽脉冲应降额使用; 2、对小电流负载的保护,可有意识地在电路中增加限流电阻,只要限流电阻的 阻值合适,不会影响线路的正常工作,但限流电阻对干扰所产生的电流却会大大减小,这就有可能选用峰值功率较小的 TVS 管来对小电流负载电路进行保护; 3、对重复出现的瞬变电压的抑制,要注意 TVS 管的稳态平均功率是否在安全范围之内; 4、环境温度升高时要降额使用,TVS 管的引线长短,它与被保护线路的相对距离。 四、应用举例 直流电路中选用举例: 整机直流工作电压 12V,最大允许安全电压 25V(峰值),浪涌源的阻抗 50MΩ,其干扰波形为方波,TP=1ms,最大峰值电流 50A。 选择: 1、先从工作电压 12V 选取最大反向工作电压 VRWM 为 13V,则击穿电压为 V(BR)=VRWM/0.85=15.3V; 2、从击穿电压值选取最大箝位电压 VC(MAX)=1.30×V(BR)=19.89V,取 VC=20V; 3、再从箝位电压 VC 和最在峰值电流 IP 计算出方波脉冲峰值功率: PPR=VC×IP=20×50=1000W 4、计算折合为 TP=1MS 指数波的峰值功率,折合系数 K1=1.4, PPR=1000W÷1.4=715W 交流电路选用举例: 直流线路采用单向瞬变电压抑制二极管,交流则必须采用双向瞬变电压抑制二极管。交流是电网电压,这里产生的瞬变电压是随机的,有时还遇到雷击(雷电感应产生的瞬变电压)所以很难定量估算出瞬时脉冲功率 PPR。但是对最大反向工作电压必须有正确的选取。一般原则是交流电压乘 1.4 倍来选取 TVS 管的最大反向工作电压。直流电压则按 1.1—1.2 倍来选取 TVS 管的最大反向工作电压VRWM。 TVS 保护直流稳压电源实例: 图中是一个直流稳压电源,并有扩大电流输出的晶体管,在其稳压输出端加上瞬变电压抑制二极管,可以保护使用该电源的仪器设备,同时还可图中是一个直流稳压电源,并有扩大电流输出的晶体管,在其稳压输出端加上瞬;变电压抑制二极管,可以保护使用该电源的仪器设备,同时还可以吸收电路中的集电极到发射极间的峰值电压,保护晶体管,建议在每个稳压电源输出端加一个TVS 管,可以大幅度提高整机应用的可靠性; 还有用 TVS 保护晶体管,集成电路,可控硅,功率 MOS 管(在栅源之间加上 瞬变电压抑制二极管,可防止栅极击穿),继电器等; 继电器的触点往往用大电流去开关电动机等大电流电感负载,而电感在开关时有很高的反电势,而且有较大的能量,往往把触点烧坏或击穿产生电弧等,必须对触点采取保护,抑制电弧的产生,以保护继电器。但是这种电弧产生的浪涌电流很大,过去采用电容或者用电容串联电阻、二极管、二极管串联电阻等抑制方案,现在采用瞬变电压抑制二极管方案效果更好。以上就是TVS瞬态电压抑制器的一些知识介绍,希望能带给大家启发。

    时间:2020-03-26 关键词: 性能 选型 tvs管

  • 关于电源压敏电阻及TVS管的选型方法

    关于电源压敏电阻及TVS管的选型方法

    在开关电源应用中,为确保开关电源的供电稳定和电源本身的安全下。会设计一些外围电路去保证开关电源在使用过程中不被损坏。这些外围电路中包括浪涌冲击保护电路,防静电保护电路,传导骚扰,脉冲群抗扰电路。本文将对浪涌冲击保护电路中使用的压敏电阻MOV和TVS瞬态抑制二极管的使用和选型方法展开论述。 如图(1)所示是一个较为完整的EMC推荐电路:包括浪涌保护,传导骚扰,脉冲群抗扰等电路。 图(1) 如图(2)所示是一个独立的DC-DC电源防浪涌冲击、防静电保护电路。 图(2) 一、压敏电阻MOV的使用和选型 压敏电阻应该在其本身额定的参数条件之内工作,否则有可能导致压敏电阻发热劣化、甚至击穿的后果。压敏电阻的失效模式主要为短路,如果短路时间太长,会发生爆炸、起火、损坏周边的器件。压敏电阻具有价格便宜,抗浪涌能力强,电压范围大的特点,使其拥有相当广泛的运用。总结选型方法有以下几点可供参考: 根据压敏电压(UN)的选取; 选取压敏电阻器的时候,首先要考虑到电网或者电路工作电压的波动幅度,选取压敏电阻的压敏电压时,要留有足够的余量。还要考虑到连续施加在压敏电阻两端的电源电压,选用压敏电压高一点的压敏电阻,可以降低故障率,延长使用寿命,但也有一个缺点就是残留的电压会增大。 根据通流量(IP)的选取; 压敏电阻的标称放电电流应该大于要求承受的浪涌电流或者可能出现的最大浪涌电流。标称放电电流应该按照压敏电阻浪涌寿命次数定额曲线中冲击10次以上的数值进行计算,约为最大冲击通流量的30%(即0.3IP)左右。 根据箝位电压(VC)的选取; 压敏电阻的箝位电压必须小于被保护的部件或设备能承受的最大电压(即安全电压)。 在直流回路中要求UN≥(1.8~2)Vdc,交流回路中则要求UN≥(2~2.5)Vac,而在信号回路中则需满足UN≥(1.2-1.5)Vmax。同时在选择时注意避免残留电压过高损坏被保护电路即VC值选择不能过高。为了解决压敏电阻在动作后存在过高的残留电压VC,在设计电路的时候往往会在MOV之后并联一个电容和一个TVS管来吸收和卸放残留电压确保电路中元器件不被损坏。 二、TVS瞬态抑制二极管的使用和选型 TVS瞬态电压抑制器是一种二极管形式的高效能保护器件,具有极快的响应时间和相当高的浪涌吸收能力。当TVS的两端收到反向瞬态过压脉冲时,能以极快的速度把两端的高阻抗变为低阻抗,以吸收瞬间大电流,并将电压箝制在预定数值,从而有效保护电路中的元器件避免受到损坏。所以TVS瞬态抑制二极管被广泛应用与浪涌冲击和防静电冲击电路中。下面就如何选型正确的TVS管给出解释。 TVS瞬态抑制二极管按照极性划分可分为单极性TVS和双极性TVS管,如图(3)所示为两种不同TVS管的V-I特性曲线图 图(3) TVS瞬态抑制二极管可以在多种电路场合下使用,起到保护电路元器件的作用,总结选型方法有以下几点可供参考: 首先确定被保护电路的最大直流或者连续工作电压、电路的额定标准电压和“高端”容限; TVS额定反向关断VRWM应大于或者等于被保护电路的最大工作电压。若选用的VRWM太低,器件可能进入雪崩或因反向漏电流太大影响电路的正常工作; TVS的最大箝位电压VC应小于被保护电路的损坏电压; 在规定的脉冲持续时间内,TVS的最大峰值脉冲功耗PM必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。在确定了最大箝位电压后,其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流; 对于数据接口电路的保护,还须注意选取合适的电容C的TVS器件; 根据用途选用TVS的极性及封装结构。交流电路选用双极性TVS较为合适,多线保护选用TVS阵列更为有利。 开关电源使用中,浪涌保护电路和防静电保护电路是必不可少的存在。在设计保护电路的时候往往会把压敏电阻MOV和TVS瞬态抑制二极管一起使用,从而起到多重保护的作用。如图(2)所示就是一种浪涌保护电路和防静电保护电路。途中输入和输出端都使用到了TVS瞬态抑制二极管,输出使用TVS是为了确保输出端因静电或者用电端产生的浪涌电压导致开关电源输出端的元器件的损坏。 ZLG立功科技·致远电子自主研发、生产的隔离电源模块已有近20年的行业积累,目前产品具有宽输入电压范围,隔离1000VDC、1500VDC、3000VDC及6000VDC等多个系列,封装形式多样,兼容国际标准的SIP、DIP等封装。同时致远电子为保证电源产品性能建设了行业内一流的测试实验室,配备最先进、齐全的测试设备,全系列隔离DC-DC电源通过完整的EMC测试,静电抗扰度高达4KV、浪涌抗扰度高达2KV,可应用于绝大部分复杂恶劣的工业现场,为用户提供稳定、可靠的电源隔离解决方案。

    时间:2019-10-11 关键词: 压敏电阻 电源其他电源电路 tvs管

  • TVS管的选型指南,你要知道的都在这里了

    一、选用指南 1、 首先确定被保护电路的最大直流或连续工作电压,电路的额定标准电压和“高端”容限。 2、 TVS的额定反向关断电压VWM应大于或等于被保护电路的最大工作电压,若选用的VWM太低,器件有可能进入雪崩状态或因反向漏电流太大影响电路的正常工作。 3、 TVS的最大箝位电压VC应小于被保护电路的损坏电压。 4、 TVS的最大峰值脉冲功率PW必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。 5、 在确定了TVS的最大箝位电压后,其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。 6、 对于数据接口电路的保护,必须注意选取尽可能小的电容值C的TVS器件。 7、 带A的TVS二极管比不带A的TVS二极管 的离散性要好,在TVS二极管A前面加C的型号表示双向TVS二极管。 8、 直流保护一般选用单向TVS二极管,交流保护一般选用双向TVS二极管,多路保护选用TVS阵列器件,大功率保护选用TVS专用保护模块。特殊情况,如:RS-485和RS-232保护可选用双向TVS二极管或TVS阵列。 9、 TVS二极管可以在-55℃到+150℃之间工作,如果需要TVS在一个变化的温度下工作,由于其反向漏电流ID是随温度的增加而增大;功耗随TVS结温度增加而下降,故在选用TVS时应考虑温度变化对其特性的影响。 10、TVS二极管可以串/并应用,串行连接分电压,并行连接分电流。但考虑到TVS的离散性,使用时应尽可能的减少串/并数量。 11、单极性还是双极性-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就足够了。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类似正向偏置二极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。 二、注解 1、VWM—是TVS最大连续工作的直流或脉冲电压,当这个反向电压加于TVS两极时,它处于反向关断状态,流过它的电流小于或等于其最大反向漏电流ID。 2、VBR—是TVS最小的雪崩电压。25℃时,在这个电压之前,保护TVS是不导通的。当TVS 流过规定的1mA电流IR时,加于TVS两极间的电压为其最小击穿电压VBR。 3、IT—--测试电流。 4、ID—--反向漏电流。 5、VC—当持续时间为20us的脉冲峰值电流IPP流过TVS时,其两极间出现的最大峰值电压为VC。它是串联电阻和热温升两者电压上升的组合。 6、IPP—最大的峰值脉冲电流。 7、C----电容值(pF)。在收/发的总线接口电路里,选取电容值小的TVS器件尤为有利。 三、交流电路电源保护计算实例 图1为微机电源采用TVS管作线路保护的原理图。 图1 微机电源部分原理图 下面就图1中的线路保护加以说明。 ① 在进线的交流220 V处加双向TVS管D1,以抑制220 V交流电网中的尖峰干扰。双向TVS管D1的 选取D1时根据上述参数,通过查表即可得到。 ② 在变压器进线处加上抗干扰的电源线滤波器,以消除小尖峰干扰。 ③ 在变压器输出端交流20 V处加上双向TVS管D2,再一次抑制干扰。双向TVS管D2的 选取D2时根据上述参数,通过查表即可得到。 ④ 整流滤波输出直流10 V时,加上单向TVS管D3抑制干扰。单向TVS管D3的 选取D3时根据上述参数,通过查表即可得到。 通过如上4次抑制,得到了所谓的“净化电源”。为了防雷击等浪涌电压,还可在交流220 V进线端加上压敏电阻器,以便更有效地防止干扰进入计算机的CPU及存储器中,从而进一步提高系统的可靠性。

    时间:2016-06-16 关键词: 电路 tvs管

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