瞬态抑制二极管TVS的选取与指南
tvs管的功率计算与选型总结
tvs管的功率计算与选型总结
TVS管(瞬态电压抑制二极管)是一种电子元件,用于保护电路免受瞬态电压浪涌的危害。
以下是TVS管功率计算与选型的一些关键因素:
1. 峰值电流:TVS管可以处理的峰值电流取决于其最大箝位电压和脉冲峰值功率。
脉冲峰值功率是最大箝位电压与脉冲峰值电流的乘积。
在给定的最大箝位电压下,功耗PM越大,其浪涌电流承受能力越大。
在给定的功耗PM 下,箝位电压越低,其浪涌电流的承受能力越大。
2. 最大反向工作电压:这是TVS管可以承受的最大反向电压。
在选择TVS
管时,需要根据应用场景的电压范围来选择合适的最大反向工作电压。
3. 折合为TP=1ms指数波的峰值功率:这是计算TVS管峰值功率的一种方式,其中TP是脉冲宽度,K1是折合系数。
根据不同的脉冲波形,折合系数会有所不同。
4. 保护电路:TVS管可以用于保护电路免受瞬态电压浪涌的危害。
在电路中,可以将TVS管并联在需要保护的设备上,以吸收瞬态电压,从而保护设备
不受损坏。
5. 选型建议:在选择TVS管时,需要根据具体的应用场景和电路参数来选
择合适的型号。
建议选择知名品牌和可靠的供应商,以保证TVS管的质量
和性能。
总之,正确地计算TVS管的功率和选择合适的型号是保证电路安全的关键
因素。
在进行电子系统设计时,应充分考虑TVS管的性能参数和应用场景,以确保所选的TVS管能够有效地保护电路免受瞬态电压浪涌的危害。
TVS二极管选型指南
TVS二极管选型指南TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管是一种具有低开通电流和高响应速度的电子器件,常用于保护电路免受过电压的损害。
TVS二极管能够在过电压事件发生时迅速导通,将过电压引流到地,保护后续器件不受损坏。
在进行TVS二极管选型时,需要考虑以下几个关键因素:1.工作电压(VWM):TVS二极管被设计用来在特定电压范围内工作,过电压事件发生时能够稳定运行。
因此,选择与系统工作电压匹配的TVS二极管是至关重要的。
通常,工作电压应大于或等于系统最大工作电压。
2.峰值脉冲功率(PPPM):峰值脉冲功率是TVS二极管可以吸收的过电压脉冲能量的能力。
选型时应根据系统的过电压脉冲峰值功率来选择合适的TVS二极管。
理想情况下,所选TVS二极管的PPPM值应大于系统的最大过电压脉冲功率。
3.响应时间:响应时间是TVS二极管从正常工作状态到完全导通所需的时间。
响应时间越短,TVS二极管对过电压的保护效果就越好。
因此,在选型时应优先选择具有较短响应时间的TVS二极管。
4.反向击穿电压(VBR):反向击穿电压是TVS二极管启动导通的电压值。
选型时应确保所选TVS二极管的反向击穿电压大于系统中出现的任何过电压事件的最高电压。
5.极耐压(VRM):极耐压是TVS二极管能够承受的最大电压。
应根据系统所需的最大工作电压来选择TVS二极管的极耐压。
此外6.电流容许度:电流容许度是TVS二极管所能容许通过的最大电流。
在选型过程中,需要确保所选TVS二极管的电流容许度足够满足系统需求,以确保TVS二极管在过电压事件发生时能够正常工作。
7.尺寸和封装:在选择TVS二极管时,还需要考虑其尺寸和封装形式是否适应系统的安装和布局要求。
8.存储和操作温度范围:在选型过程中,应确保所选TVS二极管的存储和操作温度范围符合系统的环境要求。
总之,TVS二极管的选型需要根据系统的电压、功率需求以及工作环境要求等多个方面进行综合考虑。
瞬态电压抑制器的选用原则
瞬态电压抑制器的选用原则概述瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor,简称TVS)是一种用于保护电子设备免受瞬态电压损害的电路器件。
TVS的作用是在瞬态电压高于设备所能承受的电压时,快速引导电流,将这些过电压限制在设备能够承受的范围之内,从而保护设备。
在选择TVS时,要根据实际需求和特定的应用场景来选择合适的型号。
本文将介绍TVS的选用原则。
选用原则在选用TVS时,需要考虑以下几个因素:1. 额定电压(Working Voltage)TVS的额定电压是指在正常工作状态下,设备所能承受的最高电压。
TVS的额定电压应该高于待保护设备的最高工作电压,一般建议额定电压应该比待保护设备的工作电压高出至少20%。
如果TVS的额定电压过高,则可能会导致TVS在正常工作状态下无法正常导电;如果额定电压过低,则可能无法对高电压做出及时响应,从而导致设备受到损害。
2. 电容值(Capacitance)TVS的电容值是指其在正常工作状态下的电容量。
电容值的选择应该根据待保护设备的工作频率来选择。
如果设备的工作频率较低,TVS的电容值应该选择较高,以保证对低频的瞬态电压有更好的响应。
如果设备的工作频率较高,则应选择较低的电容值,以避免对高频信号的干扰。
3. 击穿电压(Breakdown Voltage)TVS的击穿电压是指在正常工作状态下,在单位时间内电压瞬间上升到最高时,TVS开始导电的电压值。
TVS的击穿电压应该高于预期的瞬态电压。
如果TVS的击穿电压过低,则可能在瞬态电压达到较低值时就开始导电,而影响设备的正常工作。
如果TVS的击穿电压过高,则可能无法对高电压做出及时响应,从而导致设备受到损害。
4. 极限功率(Peak Power)TVS的极限功率是指在单位时间内最大允许的功率。
极限功率的选择应该根据待保护设备的功率来选择。
如果设备的功率较大,TVS的极限功率应该选择较高,以承受更大的功率冲击。
TVS管的应用原理参数及选型
TVS管的应用原理参数及选型TVS(Transient Voltage Suppressor)是一种主要用于电子设备中保护电路的二极管,它能够提供有效的瞬态过电压保护,防止电路受到过电压的损害。
TVS管的应用原理、参数及选型如下:一、应用原理:TVS管的工作原理基于Zener电压稳压器的原理。
当TVS管处于正常工作状态时,它会维持一个较低的反向电压,发生瞬态过电压时,TVS管会迅速引导大量的电流,将过电压降低到一个安全范围的电压。
同时,TVS管具有非线性I-V特性,其电阻随电压的变化而变化,能够有效消耗过电压产生的能量。
二、参数:1.最大电压(Vc):TVS管能够承受的最大峰值电压。
选用时应确保过电压不会达到此值。
2.工作电压(Vr):TVS管的额定电压。
当达到此电压时,TVS管开始起作用。
3.额定功率(Pd):TVS管能够持续耗散的功率。
过大的功率会使TVS管过热,降低其寿命。
4. 顶端耐受电流(Itsm):TVS管能够瞬时承受的峰值电流。
当过电压发生时,TVS管必须能够承受此电流。
5.电容(Cj):TVS管的电容特性。
电容越小,TVS管对高频干扰的反应越快。
三、选型:1.根据电路的工作电压确定TVS管的额定电压(Vr)。
额定电压应略大于电路工作电压。
2.根据可能发生的过电压确定TVS管的最大电压(Vc)。
最大电压应大于最大预期过电压。
3.根据电路的功率确定TVS管的额定功率(Pd)。
额定功率应满足电路的需求。
4. 根据过电压产生的峰值电流确定TVS管的顶端耐受电流(Itsm)。
Itsm应大于或等于过电压产生的峰值电流。
5.根据电路的抗干扰能力确定TVS管的电容(Cj)。
电容越小,对干扰的反应越快。
值得注意的是,TVS管的参数选型应根据实际应用情况综合考虑。
不同应用场景下,TVS管的参数需求会有所不同,例如工频电源线路、数据线路、汽车电子等,都会有各自的特殊要求。
总之,TVS管作为一种重要的瞬态过电压保护器件,在电子设备中扮演着关键的角色。
TVS管参数介绍及选型
TVS管参数介绍及选型TVS(Transient Voltage Suppressor)是一种能够有效保护电子设备免受过电压冲击损坏的电子元件。
在电路中,当电压超过设定的阈值时,TVS管会短暂地导通,并通过将过电压导向地来保护其他电子元件。
本文将介绍TVS管的参数,并为你提供选型的一些指导。
1.电压阈值(Vc):TVS管的电压阈值是指在该电压以下,TVS管被认为是一个高阻抗元件,几乎不导电。
当电压超过该阈值时,TVS管会瞬间导通并引导电流,将过电压导向地。
电压阈值的选择应根据需要保护的设备的最大工作电压来确定。
2. 瞬态功率能力(Pppm):瞬态功率能力是指TVS管在瞬态过电压状态下能够承受的最大功率。
选择合适的瞬态功率能力非常重要,以确保TVS管能够正常工作和保护设备。
一般来说,瞬态功率能力应大于被保护设备的额定功率。
3. 峰值准直电流(Itsm):峰值准直电流是指TVS管在短时间内能够承受的最大电流,通常以非重复脉冲的形式给出。
选择合适的峰值准直电流也非常重要,以确保TVS管能够正常工作而不被过大的电流烧毁。
4.容量(C):容量是指TVS管的储能能力,也称作TVS管的质量因数。
容量越大,TVS管储能能力越强,能够更有效地吸收和消除过电压。
在选择TVS管时,可以根据设备的敏感程度和所需保护的范围来选择适当的容量。
5.正向开启电压(Vf):正向开启电压是指TVS管在正向电压下开始导通的电压。
一般来说,正向开启电压应尽量小,以减少电路的功耗。
6.电流泄漏(Ir):电流泄漏是指在正常工作状态下,TVS管从其正向开启电压下的电流。
电流泄漏越小,TVS管的功耗越低。
在选型TVS管时,首先你需要确定你的应用中所需保护的设备的最大工作电压和额定功率。
然后,选择一个具有与设备需求相匹配的瞬态功率能力和峰值准直电流的TVS管。
选择一个容量足够大的TVS管可以更好地保护设备免受过电压的损害。
此外,还需要注意选择一个正向开启电压和电流泄漏较小的TVS管,以减少功耗和能量损耗。
TVS管的工作原理及如何选型
TVS管的工作原理及如何选型TVS管,即暂态电压抑制二极管(Transient Voltage Suppressor),是一种用于抑制电路中瞬态电压过高的半导体器件。
它能够在电路中迅速响应瞬态过电压,将过电压的能量吸收,并将电路的电压维持在一个安全范围内,保护电路中的其他器件。
工作原理:TVS管的工作基于Zener效应,利用其具有的压电效应将过电压吸收。
当电路中出现超过TVS管额定工作电压的瞬态过电压时,TVS管反向击穿,形成由电流流过的低阻态,将过电压吸收并将电路电压维持在可控的范围内。
当过电压消失后,TVS管通过较大的电阻再次恢复到堵塞状态。
选型:确定TVS管的选型,需要考虑以下几个关键参数:1.额定工作电压(Vr):这是TVS管在正向电压下的稳态电压,决定了TVS管能承受的最大正向电压。
选型时应确保所选TVS管的额定工作电压高于电路的最高工作电压。
2. 峰值脉冲电流(Ipp):这是TVS管能够承受的最大峰值脉冲电流。
在选型时,应确保所选TVS管的峰值脉冲电流高于电路中可能出现的最大峰值脉冲电流。
3.静态电流(It):这是TVS管在额定工作电压下的静态电流,也称为保持电流。
选型时应确保所选TVS管的静态电流能够满足电路要求。
4. 反向击穿电压(Vbr):这是TVS管在反向击穿时的电压。
选型时应确保所选TVS管的反向击穿电压高于电路中可能出现的最高反向电压。
5. 响应时间(Trr):这是TVS管从击穿到恢复到保持电流状态所需的时间。
较短的响应时间有助于更快地保护电路。
6.功耗:这是TVS管在保持电流下消耗的功率,通常以瓦特(W)为单位。
选型时应考虑TVS管的功耗是否符合电路的要求。
7.封装类型:根据具体应用的要求选择合适的封装类型,如SMB、SMD、DO-214、DO-15等。
除了以上关键参数外,还需要根据电路的特性和需求来选择合适的TVS管。
同时,还应考虑TVS管的质量可靠性、温度特性以及成本等因素。
TVS参数、选型、使用注意事项
TVS参数、选型、使用注意事项一、TVS保护的原理其原理像稳压二极管,都是利用反向击穿稳定电压,但TVS管的响应速度要快于稳压管。
当TVS管的受到反向瞬态高能量冲击时,它能以极高的速度(亚纳秒级)将两级间的阻抗变为低阻抗,从而具有很好的浪涌功率吸收能力,同时也能使两级之间的电压钳位在一个预定值,有效的保护电路后端元器件。
TVS与被保护电路并联二、TVS参数的解读如下是一个5V TVS管的SPEC参数,光看SPEC参数我们可能比较难理解。
TVS电气参数结合如下的TVS工作特性曲线,我们来了解这些参数。
TVS工作特性曲线Vrwm:指的是最大反向工作电压,也指关断电压。
在最大的反向电流IR下,测试出的电压, 一般Vrwm是(0.8~0.9)*Vbr。
关断电压需要大于等于电路正常工作电压,但是不能大太多,和Vbr也有关系,大太多,可能导致TVS不起作用。
需要做到电路正常工作时,TVS不触发,在浪涌来时TVS才工作。
举个例子,TVS用来保护VOUT后端负载,VOUT的电压为3V,那么Vrwm的电压就需要大于或者等于3V,如果Vrwm是2V,那么电路正常工作状态下,TVS就可能已经触发工作,导致耗流增大或者电路故障。
如果Vrwm是20V,那么Vbr可能就是25V,那么TVS从3V到25V雪崩效应中间有很大一片空白,所以说Vrwm稍等于电路正常工作电压,但是也不能大太多。
另外说一句,TVS的关断电压是越低越难做(制作工艺)。
Ir@Vrwm:最大反向漏电流。
Vbr@It:指的是通过规定的测试电流It时的电压,这是表示TVS管导通的标志电压,即从此点开始TVS进入雪崩击穿。
Max Ipp:最大反向峰值脉冲电流。
Vc@Max Ipp:指在特定的Ipp电流时,浪涌经过TVS钳位住的电压。
最大的钳位电压Vc要小于大于电路中最大的工作电压。
举个例子,TVS用来保护VOUT及后端负载,VOUT的后端负载有芯片A和芯片B,芯片A的最大工作电压是3V,芯片B的最大工作电压是4V,那么我们选择TVS的Vc就要小于3V,如果Vc是3.5V,这个芯片A有可能会损坏。
TVS二极管选型指南
TVS二极管选型指南TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管是一种用于保护电路免受过电压冲击的电子元件。
它可以有效地抑制瞬态过电压的干扰,保护电路元件不受损坏。
在电子设备和电路设计中,正确选择合适的TVS二极管非常重要。
下面是一个TVS二极管选型指南,帮助您正确选择合适的TVS二极管。
1.理解过电压特性过电压是指电路中的电压超过正常工作范围的瞬间高峰值。
了解电路中存在的潜在过电压情况对于正确选择TVS二极管至关重要。
例如,当电源断开、电机刹车时,过电压可能会在电磁感应中产生。
在设计中,可以通过分析电路的电源、负载、开关和其他相关元素来确定可能出现的过电压情况。
2.了解TVS二极管参数选型过程中需要考虑以下TVS二极管的参数:-TVS额定电压(也称为反向峰值耐受电压):它是指TVS二极管可以承受的最大电压,超过此电压会破坏二极管。
-TVS峰值功率:它是指TVS二极管可以承受的最大瞬态功率,通常用于评估过电压冲击的能量吸收能力。
-快速响应时间:TVS二极管的响应时间越快,它对过电压的抑制效果越好。
-温度系数:考虑到工作环境中的温度变化,选择具有较低温度系数的TVS二极管可以确保其性能稳定性。
3.了解不同类型的TVS二极管有两种常见的TVS二极管:硅TVS二极管和氧化锌TVS二极管。
-硅TVS二极管:它具有较高的耐压能力和较低的动态电阻,适合于大功率应用。
硅TVS二极管在响应时间方面相对较慢,适用于高压应用。
-氧化锌TVS二极管:它具有快速响应时间和较低的反向漏电流。
氧化锌TVS二极管适用于低功率应用,对于需要快速响应的过电压冲击保护较为理想。
4.具体应用考虑进一步选择TVS二极管时,需要考虑特定的应用场景。
-电源输入线保护:如电源冲击保护。
-数据线保护:如USB、HDMI、以太网等接口保护。
-电源稳压器保护:如稳压器的输入和输出端口。
-集成电路保护:如器件的输入和输出端口。
瞬态电压抑制二极管参数
瞬态电压抑制二极管参数瞬态电压抑制二极管(TVS)是一种用于保护电子设备不受瞬态过电压影响的器件。
它可以在毫微秒内响应电压过高的情况,将超过设定电压的电压转移到接地,从而保护电路中的其他元器件。
TVS二极管的参数涉及到很多方面,包括其特性、应用范围、选型指南等方面。
下面我们将详细介绍TVS二极管的参数及其相关知识。
一、TVS二极管的特性参数1. 额定峰值功率(Ppp)额定峰值功率是TVS二极管可以吸收的瞬态过电压脉冲功率的最高值。
通常以瓦特(W)来表示。
在选型时,需要根据系统的功耗和预期的过电压脉冲情况来选择合适的额定峰值功率。
2. 额定工作电压(Vrwm)额定工作电压是TVS二极管可以承受的最大持续反向工作电压。
通常以伏特(V)来表示。
在选型时,需要根据系统工作电压的范围来选择适合的额定工作电压。
3. 反向击穿电压(Vbr)反向击穿电压是TVS二极管在反向电压作用下,开始导通的电压。
通常以伏特(V)来表示。
在选型时,需要根据系统的工作电压和安全裕度来选择适合的反向击穿电压。
4. 触发电压(Vt)触发电压是TVS二极管开始导通的电压。
通常以伏特(V)来表示。
在选型时,需要考虑系统工作电压、过电压情况和TVS二极管的响应速度来选择合适的触发电压。
5. 最大脉冲电流(Ipp)最大脉冲电流是TVS二极管可以承受的瞬态过电流的最大值。
通常以安培(A)来表示。
在选型时,需要考虑系统的过电流情况和TVS二极管的耐受能力来选择合适的最大脉冲电流。
二、TVS二极管的应用范围TVS二极管广泛应用于电子设备中,特别是在电源供电、通信、工业控制和汽车电子等领域。
在这些领域中,TVS二极管可以有效保护电路不受来自闪电击击、电压瞬变和电磁干扰等因素的影响,从而提高系统的稳定性和可靠性。
三、TVS二极管的选型指南在选择TVS二极管时,需要考虑以下几个方面:1. 确定系统的工作电压范围和过电压情况;2. 根据系统的功耗和预期过电压脉冲情况选择合适的额定峰值功率;3. 根据系统的工作电压和安全裕度选择合适的额定工作电压和反向击穿电压;4. 根据系统的工作电压、过电压情况和TVS二极管的响应速度选择合适的触发电压;5. 根据系统的过电流情况和TVS二极管的耐受能力选择合适的最大脉冲电流。
TVS管选型指导
TVS管选型指导1.1 TVS瞬态电压抑制二极管原理应用特性TVS—瞬态电压抑制器的简称,英文全称Transient Voltage Suppressor Diode; TV是一种二极管形式的限压型过压保护器件;当TVS的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10-12秒量级的速度将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,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免受浪涌脉冲的损坏; 它的特点响应速度快1ps、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小5%、箝位能力强等;耐浪涌抑制电压能力特强,其脉冲功率从几百瓦—几十千瓦,脉冲峰值电流从几安—几百安;常用的TVS管的击穿电压有从5V—550V的系列值,耐受能力用瓦特W表示;目前已广泛应用于计算机系统、通讯设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表电度表、RS232/422/423/485、 I/O、LAN、ISDN 、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF耦合/IC驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速器、工控回路、继电器、接触器噪音的抑制等各个领域;TVS二极管的分类按极性:可分为单极性和双极性两种按用途:可分为各种电路都适用的通用型器件和特殊电路适用的专用型器件;如:各种交流电压保护器、 4~200mA电流环保器、数据线保护器、同轴电缆保护器、电话机保护器等按封装及内部结构:可分为轴向引线二极管、双列直插TVS阵列适用多线保护、贴片式、组件式和大功率模块式等TVS的使用TVS并联于线路用于瞬间突波抑制;在正常工作状态下TVS对受保护器件呈高阻抗状态,不影响线路的正常工作,当有异常的过电压脉冲超过其击穿电压时,TVS由高阻状态变为低阻状态,提供的一个低阻抗路径使流向被保护元器件的瞬间电流转而分流到TVS二极管,瞬间的浪涌电流经TVS管泄放掉,同时把电压精确的限制到一个安全的水平,当异常过电压消失后,TVS立即恢复到高阻状态;图1. 单向TVS工作原理说明1.2TVS选型重要参数TVS管作为保护器件,能够非常有效的防止静电击穿保护电路;在选用TVS管的时候,必须注意其相关的参数,否则会出现意想不到的问题;VRWM ,VBR,Vc,Ipp,Cd是ESD/TVS器件选型的重要参数.图2. 双向TVS管V-I特性曲线图3. 单向TVS管V-I特性曲线说明:V BR:崩溃电压IT- TVS瞬间变为低阻抗的点V RWM:维持电压-在此阶段TVS为不导通之状态V C:钳制电压Ipp -钳制电压约略等于VBRV F:正向导通电压IF -正向压降I D:逆向漏电流VRWMI T:崩溃电压之测试电流I PP:突波峰值电流I F:正向导通电流1.2.1最大箝位电压Vc--Clamping voltage Ipp当持续时间为 20mS 的脉冲峰值电流 IPP 流过 TVS 时,脉冲电压通过ESD保护器件后所被箝位,在其两端出现的最大峰值电压即为VC ;VC 和IPP 反映了 TVS 的浪涌抑制能力;PESD5V0L2BT在Ipp为1A时Vc为10V,如果1000V的瞬间干扰信号经过PESD5V0L2BT,线上电压将被箝位在10V左右;注意:VC 是二极管在截止状态提供的电压,也就是在 ESD 冲击状态时通过 TVS 的电压,它不能大于被保护回路的可承受极限电压,否则器件面临被损伤的危险;图4. VC、工作电压和最大忍受电压的关系1.2.2最大反向工作电压VRWM--Working Peak Reverse Voltage最大反向漏电流ID --Maximum Reverse Leakage Current VRWM PESD5V0L2BT datasheetV RWM 表示在规定的ID下,TVS器件两端的电压值成为最大反向工作电压;通常VRWM=~VBR;在这个电压下,器件的功耗消耗很小;注意:选型时应使Vrwm不低于被保护器件或线路的正常工作电压;一般会Vop < Vrwm< 85%Vc,以便TVS接入电路而不影响正常电路工作;某些厂家提供的芯片手册,也许就不会特意体现VC参数,而同一以VRWM来体现,即使VRWM满足上面的条件,但关键还是得看钳位电压VC的电压值,如果VC不满足,该保护电路仍是不可靠的;1.2.3反向击穿电压VBR ----Breakdown Voltage ITTVS管通过规定的测试电流It时的电压,这是表示TVS管导通的标志电压,即从此点开始器件进入雪崩击穿;VBR是 TVS 最小的击穿电压,在 25 ℃时,低于这个电压 TVS 是不会发生雪崩的;当TVS 流过规定的 1mA 电流 IR 时,加于 TVS 两极的电压为其最小击穿电压 VBR;为了满足 IEC61000-4-2 国际标准,TVS 二极管必须达到可以处理最小 8kV 接触和15kV 空气的 ESD 冲击,有的半导体生产厂商在自己的产品上使用了更高的抗冲击标准;对于某些有特殊要求的便携设备应用,设计者可以按需要挑选器件1.2.4Ppp----Maximum Peak Pulse Power 最大峰值脉冲功率IPP—脉冲波形冲击下可以忍受的最大电流值,8/20us脉冲波8us达到100%Ipp,20us达到50%IppPPP峰值脉冲功率为ESD器件上瞬间通过的最大功率值;这是基于最大截止电压和此时的峰值脉冲电流;对于手持设备,一般来说 500W 的 TVS 就足够了;最大峰值脉冲功耗 PM 是TVS 能承受的最大峰值脉冲功耗值;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 % ;如果电路内出现重复性脉冲,应考虑脉冲功率的累积,有可能损坏TVS;1.2.5结电容Cj ----Junction Capacitance主要是指TVS连接GND和I/O时,具有的电容值;Cd为ESD/TVS器件的引脚寄生电容,通信速率越高,线路上使用的ESD保护器件的结电容要越低,否则将破坏数据信号;如图所示,PRTR5V0U2X的Cd远低于1pf,非常适合用于等高速通信场合;还有部分作为高速IO上保护的TVS,还会给出insert loss Freq;以便确认是否能作为保护器件;电容量C是由 TVS 雪崩结截面决定的,是在特定的 1MHz 频率下测得的; C 的大小与TVS 的电流承受能力成正比, C 太大将使信号衰减;因此, C 是数据接口电路选用 TVS 的重要参数;电容对于数据、信号频率越高的回路,二极管的电容对电路的干扰越大,形成噪声或衰减信号强度,因此需要根据回路的特性来决定所选器件的电容范围;高频回路一般选择电容应尽量小如 LCTVS 、低电容 TVS ,电容不大于 3pF ,而对电容要求不高的回路电容选择可高于 40pF;--Test Current1.2.6测试电流IT在这个电流值下规定器件的反向击穿电压值器件的反向击穿电压值;1.3单向保护和双向保护单向保护器件仅能对正脉冲或者负脉冲进行防护,而双向保护器件一端接要保护的线路,一端接地,无论来自反向还是来自正向的ESD脉冲均被释放,更有效地保护了IC;单向TVS 的正向特性与普通稳压二极管相同反向击穿拐点处近似“直角”的硬击穿为典型的PN结雪崩;从击穿点到Vc 值所对应的曲线段表明当有瞬时过压脉冲时器件的电流急骤增加而反向电压则上升到箝位电压值并保持在这一水平上;双向TVS的V-I特性曲线如同两只单向TVS“背靠背”组合其正反两个方向都具有相同的雪崩击穿特性和箝位特性正反两面击穿电压的对称关系为≤VBR正/VBR 反≤;一旦加在它两端的干扰电压超过箝位电压Vc就会立刻被抑制掉;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;Littelfuse_TVS Diode_SMBJDatasheet1.4温度考虑瞬态电压抑制器可以在-55℃~+150℃之间工作;如果需要TVS在一个变化的温度工作,由于其反向漏电流ID是随增加而增大;功耗随TVS结温增加而下降,从+25℃~+175℃,大约线性下降50%雨击穿电压VBR随温度的增加按一定的系数增加;因此,必须查阅有关产品资料,考虑温度变化对其特性的影响1.5TVS选型总结对这些主要的参数了解后基本上就能知道如何选择一个适合自己电路的TVS了;Vc、Ipp反映了TVS器件的浪涌抑制能力;当TVS承受额定的瞬时峰值脉冲电流Ipp时,可能在器件上的瞬时最大电压值即最大箝位电压为Vc;此时,如果脉冲时间为规定的标准值,则TVS的最大峰值脉冲功率为:Ppp=VcIpp;因此在选用TVS前,最好对线路中产生的脉冲类型有大致的了解,是单脉冲,还是复脉冲,脉冲的上升时间,脉宽,峰值等,以便确定Vc,Ipp,PM;VC不能大于被保护回路的可承受极限电压,否则器件面临被损伤的危险;应等于或略高于电路的正常工作电压,确保TVS的接入不会影响到正常的工作;在交VRWM流线路,则需要根据正常工作电压的squar2即倍,也就是峰值来确定;不能小于电路的最大允许工作电压;否则TVS进入雪崩,漏电流增大,影响电路工作;VBR如果作为IO脚保护,需要认真研究Cj和insert loss,会改变信号的相位和强度,可能造成工作不稳定;另外,还有双向的TVS管,双向的参数同样适用;1.6TVS布局布线指导1.7TVS与稳压二极管的区别TVS是在稳压管工艺基础上发展起来的高效能电路保护器件,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;二者的共同点是它们都可以用来稳压,并且都工作在反向截止状态;TVS其正向特性与普通二极管相同,反向特性为典型的PN结雪崩;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;而且TVS管强调的是瞬态响应,所以其时间参数就很重要了;也就是说稳压二极管的响应时间通常要比TVS管的慢;同时TVS管的功率较大,而稳压管的功率较小; 其次从概念上理解,TVS管主要是防止瞬间大电压的影响,最终可以达到稳压的目的,这与稳压管的作用是有区别的;1.8TVS与压敏电阻的区别目前国内不少需进行浪涌保护的设备上使用的是压敏电阻;压敏电阻是一种金属化物变阻器;TVS比压敏电阻的特性优越得多具体特性参数的比较如下表所示;1.9TVS的短路失效模式介绍TVS失效模式有短路、开路和电特性退化等;其中短路失效最为常见且对电路的影响最为严重; TVS一旦发生短路失效,释放出的高能量常常会将保护的电子设备损坏;TVS器件主要由芯片、电极系统和管壳3部分构成;其中芯片是核心通常在单晶硅片上采用扩散工艺形成;如果在TVS制造工艺工程中控制不良,则可能造成TVS器件的固有缺陷,使TVS成品率和可靠性降低,容易导致筛选或使用中失效;1.9.1引发TVS短路失效的主要内在质量因素1、芯片粘结界面空洞引发TVS短路的最典型的原因是管芯与内引线组件、底座铜片烧结不良,在烧结界面出现大面积空洞;空洞可能是由于焊料不均匀或粘结界面各层材料玷污、氧化使焊料沾润不良,造成烧焊时焊料与芯片或金属电极没有良好的熔合焊接引起的;空洞面积较大时电流在烧结点附近汇聚,管芯散热困难,造成热电应力集中,产生局部热电,严重时引起热奔,使器件烧毁;空洞面积较小时可加速焊料热疲劳,使焊料层会产生疲劳龟裂引起器件热阻增大,最终导致器件过热烧毁;2、台面缺陷TVS台面缺陷造成的失效常常是批次性的;TVS制造工艺过程中造成芯片台面损伤的原因主要有芯片在酸蚀成型时用于氢氟酸、硝酸混合液配方过浓或过高而反应剧烈烧焊过后进行碱腐蚀清洗时腐蚀液浓度过大温度过高而造成碱腐蚀清洗过重;3、表面强积累层或强反型层即便TVS器件芯片台面完好,TVS短路失效也容易发生在表面;这是由于晶体结构的周期性在表面上中断,加上半导体表面往往存在许多磨片、抛光、喷砂、切片等引起的晶格缺陷,吸附腐蚀时残留的化学品、气体或其它污染物会使半导体表面带电;表面电荷被保护胶钝化并吸附或排斥半导体体内的自由载流子在pn结边缘形成表面积累层耗尽层或反型层等表面空间电荷层;在外加电压的作用下强积累层或强反型层使pn结边缘电场强度大于体内pn结边缘部分在比额定击穿电压低的电压下便达到临界电场而发生载流子倍增效应,造成pn结边缘电流集中,功率密度过大,温度过高而烧毁;4、芯片裂纹芯片裂纹是引起TVS短路失效的一个重要内在质量因素;它可能是由磨片、抛光、喷砂、切片等残留应力以及烧结后残留变形等因素引起,也可能是由于温度变化时保护胶和电极系统对芯片热不匹配应力而引起;5、杂质扩散不均匀TVS的芯片通常是在一定电阻率的P型或N型硅片上先进行磷扩散后进行硼扩散形成的;如果扩散工艺过程中出现硅片电阻率轴向或径向不均匀杂质浓度不均匀,使硅片各处击穿电压不同,从而使器件击穿时芯电流分布不均匀,多次浪涌冲击后局部烧毁;1.9.2引起TVS短路失效的使用因素和失效机理1、过电应力当瞬态脉冲能量超过TVS所能承受能量时会引起TVS器件过电应力损伤,特别是当瞬态脉冲能量达到TVS所能承受能量的数倍时就会直接导致TVS器件过电应力烧毁;过电应力短路失效的TVS芯片在扫描电镜下观察可发现pn结表面边缘的熔融区域或体内硅片的上表面和下表面的黑斑;2、高温当TVS器件工作温度超过其最大允许工作温度时,短路失效通常发生在pn结表面;这是因为在高温条件下工作,表面可动离子的数量大大增加,表面电流也随之增大,表面功率密度和温度比体内高,使pn结边缘结温超过200度,边缘局部区域晶格遭受致命性的损坏;高击穿电压TVS器件更容易发生短路失效;3、长时间工作损耗长时间的工作,TVS的芯片结边缘焊料容易形成金属化合物而脆化,使管芯与底座热沉逐渐分离,结边缘的散热能力降低,工作结温持续增大导致过热烧毁;。
瞬态抑制二极管TVS的选取与指南
瞬态抑制二极管TVS的选取与指南TVS的选取最大箝位电压VC要小于电路允许的最大安全电压。
截止电压VRWM大于电路的最大工作电压,一般可以选择VRWM等于或者略大于电路的最大工作电压。
额定的最大脉冲功率(TVS参数中给出) PM要大于最大瞬态浪涌功率。
TVS使用指南TVS管使用时一般并联在被保护电路上。
为了限制流过TVS管的电流不超过管子允许通过的峰值电流IPP,应在线路串联加限流元件,如电阻、自恢复保险丝、电感等。
2 击穿电压VBR的选择:TVS管的击穿电压应根据线路最高工作电压US按公式:VBRmin ≥1.2US 或 VRWM ≥1.1US 选择。
2 脉冲峰值电流IPP的选择:当TVS管单独使用时,要根据线路上可能出现的最大浪涌电流来选择合适的型号。
当TVS管在放电管后作为第二级保护时,一般用500W~600W的就可以了。
2 用于信号传输电路保护时,一定要注意所传输信号的频率或传输速率。
当信号频率或传输速率较高时,应选用低电容系列的管子:信号频率(传输速率)≥10MHz(Mb/s),Cj ≤60pF;信号频率(传输速率)≥100 MHz(Mb/s),Cj≤20pF。
当低电容系列仍满足不了要求时,就应把TVS管串联到高速二极管组成的桥路中。
TVS简介概述:瞬态抑制二极管简称TVS (Transient Voltage Suppressor ),TVS的电气特性由P-N 结面积,参杂浓度及晶片阻质决定的。
其耐突波电流的能力与其P-N结面积成正比。
特点:反映速度快(为pS级),体积小,箝位电压低,可靠性高。
10/1000μs波脉冲功率从400W~30000W,脉冲峰值电流从几安~几百安。
常用的TVS管的击穿电压有从5V到550V的系列值。
且可靠性高,在TVS管规范之工作范围内,性能可靠,不易劣化,使用寿命长。
应用:TVS广泛应用于半导体及敏感零件的保护,二级电源和信号电路的保护,以及防静电等。
TVS的原理TVS用于瞬间突波之抑制,与受保护器件并联。
TVS二极管选型指南及特性曲线
TVS二极管选型指南一、选用指南1、首先确定被保护电路得最大直流或连续工作电压,电路得额定标准电压与“高端”容限。
2、TVS得额定反向关断电压VWM应大于或等于被保护电路得最大工作电压,若选用得V WM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得正常工作。
3、TVS得最大箝位电压V C应小于被保护电路得损坏电压。
4、TVS得最大峰值脉冲功率PW必须大于被保护电路内可能出现得峰值脉冲功率.5、在确定了TVS得最大箝位电压后,其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。
ﻫ6、对于数据接口电路得保护,必须注意选取尽可能小得电容值C得TVS器件。
7、带A得TVS二极管比不带A得TVS二极管得离散性要好,在TVS二极管A前面加C得型号表示双向TVS二极管.ﻫ8、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与RS—232保护9、TVS二极管可以可选用双向TVS二极管或TVS阵列。
ﻫ在-55℃到+150℃之间工作,如果需要TVS在一个变化得温度下工作,由于其反向漏电流ID就是随温度得增加而增大;功耗随TVS结温度增加而下降,故10、TVS二极管可以串/并在选用TVS时应考虑温度变化对其特性得影响。
ﻫ应用,串行连接分电压,并行连接分电流.但考虑到TVS得离散性,使用时应尽可能得减少串/并数量.二、注解ﻫ1、V—就是TVS最大连续工作得直流或脉冲电压,当这个反WM向电压加于TVS两极时,它处于反向关断状态,流过它得电流小于或等于其最大反向漏电流I D.2、VBR—就是TVS最小得雪崩电压。
25℃时,在这个电压之前,保护TVS就是不导通得.当TVS 流过规定得1mA电流IR时,加于TVS两极间得电——-测试电流。
4ﻫ、I D———反向漏电压为其最小击穿电压V BR。
3ﻫ、IT流。
5、V C -当持续时间为20us得脉冲峰值电流IPP流过TVS时,其两极间出现得最大峰值电压为VC。
TVS(瞬变抑制)二极管参数与选型
TVS(瞬变抑制)二极管参数与选型TVS管的英文名是TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR,中文名叫瞬变抑制二极管。
它在承受瞬间高能量脉冲时,能在极短的内由原来的高阻抗状态变为低阻抗,并把电压箝制到特定的水平,从而有效的保护用户的设备和元器件不受损坏。
由于其具有箝位电压低、动作时间快等特点;因此比较适合于多级保护电路的末级保护。
此外也能和其它保护元件配合使用,组成专用的防雷装置。
目录TVS的参数特性TVS的应用TVS和其它浪涌保护元件的区别TVS的选用方法TVS管TVS的参数特性1.TVS特性TVS管是典型的PN结雪崩器件,和普通稳压管的击穿特性差不多。
但这条曲线只反映了TVS特性的一个部分,还必须补充下图所示的特性曲线,才能反映TVS的全部特性。
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两端电压也随之上升,但最大只上升到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。
TVS在电路中和稳压管一样,是反向使用的。
2.参数说明A.击穿电压(VBR):TVS在此时阻抗骤然降低,处于雪崩击穿状态。
B.测试电流(IT):TVS的击穿电压VBR在此电流下测量而得。
一般情况下IT取1mA。
C.反向变位电压(VRWM):TVS的最大额定直流工作电压,当TVS两端电压继续上升,TVS将处于高阻状态。
此参数也可被认为是所保护电路的工作电压。
D.最大反向漏电流(IR):在工作电压下测得的流过TVS的最大电流。
E.最大峰值脉冲电流(IPP):TVS允许流过的最大浪涌电流,它反映了TVS的浪涌抑制能力。
F.最大箝位电压(VC):当TVS管承受瞬态高能量冲击时,管子中流过大电流,峰值为IPP,端电压由VRWM值上升到VC值就不再上升了,从而实现了保护作用。
一文精通TVS计算及选型
提到TVS,大部分电子工程师基本都知道是用来端口防护的,防止端口瞬间的电压冲击造成后级电路的损坏。
由于其在电路中的极其重要的地位,但是,针对TVS的选型过程,很多厂家都是直接给推荐电路,直接告诉设计者答案选择哪个器件,却很少对选型过程提供理论计算,大部分的电子工程师针对TVS选型的时候,老人凭经验,新人凭参考,一旦更换厂家或者更换测试条件,就无从下手了,本文就专门解决该问题,让新人老人对 TVS选型都能得心应手。
01TVS工作原理TVS (Transient Voltage Suppressors),即瞬态电压抑制器,又称雪崩击穿二极管。
它是采用半导体工艺制成的单个PN结或多个PN结集成的器件。
TVS有单向与双向之分,单向TVS 一般应用于直流供电电路,双向TVS应用于电压交变的电路。
如图1所示,应用于直流电路时单向TVS反向并联于电路中,当电路正常工作时,TVS处于截止状态(高阻态),不影响电路正常工作。
当电路出现异常过电压并达到TVS(雪崩)击穿电压时,TVS迅速由高电阻状态突变为低电阻状态,泄放由异常过电压导致的瞬时过电流到地,同时把异常过电压钳制在较低的水平,从而保护后级电路免遭异常过电压的损坏。
当异常过电压消失后,TVS阻值又恢复为高阻态。
图1 :TVS工作原理02TVS关键参数工欲善其事,必先利其器,要用好TVS,必须先了解其关键的参数。
(1)Vrwm截止电压:TVS的最高工作电压,可连续施加而不引起TVS劣化或损坏的最高工作峰值电压或直流峰值电压。
对于交流电压,用最高工作电压有效值表示,在V RWM下,TVS认为是不工作的,即是不导通的。
换一句话,电路的最高工作电压必须小于Vrwm,否则将会导致TVS动作导致电路异常。
(2)I R漏电流:漏电流,也称待机电流。
在规定温度和最高工作电压条件下,流过TVS的最大电流。
TVS的漏电流一般是在截止电压下测量,对于某一型号TVS, I R应在规定值范围内。
TVS(ESD器件)及选型原则
概述TVS管是瞬态电压抑制器(Transient V oltage Suppressor)的简称。
它的特点是:响应速度特别快(为ns级);耐浪涌冲击能力较放电管和压敏电阻差,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。
特性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,其主要特性参数有:●截止电压(反向断态电压)VRWM与反向漏电流IR:截止电压(反向断态电压)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。
●击穿电压VBR:TVS管通过规定的测试电流IT时的电压,这是表示TVS管导通的标志电压。
●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。
●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。
●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。
●稳态功率P0:TVS管也可以作稳压二极管用,这时要使用稳态功率。
●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。
瞬态抑制二极管(TransientV oltageSuppressor)简称TVS,是一种二极管形式的高效能保护器件。
当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10的负12次方秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,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,免受各种浪涌脉冲的损坏。
TVS二极管的主要参数与选型
TVS二极管的主要参数与选型TVS二极管,即可变电压二极管(Transient Voltage Suppressor Diode),也称为击穿二极管或TVS二极管。
它是一种用于保护电子设备免受电压浪涌和电静电放电的快速响应电压限制器。
本文将详细介绍TVS二极管的主要参数与选型。
1.主要参数1.1额定工作电压(VRWM):TVS二极管在正常工作条件下能够承受的最大电压。
这个值通常以伏特(V)为单位标记。
1.2冲击浪涌峰值电流(IPP):TVS二极管能够耐受的最大瞬间电流。
这是在最严重的电压浪涌或电静电放电条件下的最高电流值。
1.3响应时间:指TVS二极管从电压上升到达其击穿电压,开始导通所需的时间。
响应时间较低的TVS二极管能够更快地保护设备。
1.4瞬态电流:在TVS二极管导通时通过的电流。
这是经过所保护设备的电流的最大峰值。
1.5阻抗:TVS二极管在工作电压下的电阻值。
它决定了限制电压的能力。
阻抗值越低,TVS二极管对于电压浪涌的响应越好。
1.6工作温度范围:TVS二极管能够正常工作的温度范围。
这是在制造过程中经过测试确定的。
2.选型2.1额定工作电压(VRWM):选择TVS二极管时应确保其额定工作电压大于或等于所需保护设备的工作电压。
通常额定工作电压应大于保护电路中的最高电压。
2.2冲击浪涌峰值电流(IPP):根据所保护电路的需求,选择具有足够承受冲击浪涌峰值电流的TVS二极管。
2.3响应时间:在对抗电压浪涌或电静电放电问题时,响应时间很重要。
通常更短的响应时间意味着更好的保护性能。
2.4瞬态电流:根据所需保护设备的电流需求,选择能够承受足够电流的TVS二极管。
确保所选TVS二极管的瞬态电流大于或等于所保护设备的最大电流。
2.5阻抗:选择具有较低阻抗值的TVS二极管,以确保对于电压浪涌的响应能力最大化。
2.6工作温度范围:根据应用环境的要求,选择具有适当工作温度范围的TVS二极管。
S二极管的选型注意事项3.1基本参数:仔细阅读和理解TVS二极管的规格书,并注意其额定工作电压、冲击浪涌峰值电流、响应时间、瞬态电流、阻抗和工作温度范围等参数。
TVS管选型
一.什么叫TVS瞬态抑制二极管?瞬态二极管(Transient Voltage Suppressor)简称TVS,是一种二极管形式的高效能保护器件。
当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10的负12次方秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,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,免受各种浪涌脉冲的损坏。
二.如何选用雷茂电子公司生产的TVS瞬态抑制二极管?1.首先确定被保护电路的最大直流或连续工作电压。
S的反向变位电压即工作电压(V RWM)应大于或等于被保护电路的最大工作电压。
S的最大箝位电压(V C)应低于被保护电路的最大允许安全电压(最大承受电压)。
S额定瞬态脉冲功率PM应大于被保护电路可能出现的最大瞬态浪涌功率。
在确定了最大箝位电压(V C)后,其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。
5.双向TVS用于交流电或来自正负双向脉冲的电路。
单向TVS一般用于电路只有正向电平信号(直流电路)。
6.对于数据接口电路的保护,需必须注意选取具有合适电容C的TVS器件。
7.温度考虑。
TVS可以在-55℃~+150℃之间工作。
如果应用电路中TVS在一个变化的温度工作,由于其反向漏电流ID是随增加而增大;功耗随TVS结温增加而下降,从+25℃~+175℃,大约线性下降50%,击穿电压VBR随温度的增加按一定的系数增加。
因此,需要查阅雷茂电子相关产品资料,考虑温度变化对其特性的影响。
三.雷茂TVS瞬态二极管有哪些系列?类别封装击穿电压值(A:单向,C A:双向)功率SMAJ系列(SMA/DO-214AC)(5.0A/CA-440A/C A)400WP4SMA系列(SMA/DO-214AC) (6.8A/CA-550A/CA) 400WSMBJ系列(SMB/DO-214AA)(5.0A/CA-440A/C A)600W贴片型P6SMB系列(SMB/DO-214AA)(6.8A/CA-550A /CA)600WSMCJ系列(SMC/DO-214AB)(5.0A/CA-440A/ CA)1500W1.5SMC系列(SMC/DO-214AB)(6.8A/CA-550A/ CA)1500WSMDJ系列(SMC/DO-214AB)(5.0A/CA-220A/ CA)3000W5.0SMD系列(SMC/DO-214AB)(11A/CA-170A /CA)5000W雷茂TVS管P4KE系列(DO-204AL/DO-41)(6.8A/CA-550 A/CA)400WSA系列(DO-204AC/DO-15)(5.0A/CA-220 A/CA)500WP6KE系列(DO-204AC/DO-15)(6.8A/CA-550 A/CA)600W1.5KE系列(DO-201)(6.8A/CA-550 A/CA)1500W3KP系列(P600)(5.0A/CA-220A/ CA)3000W插件型5KP系列(P600)(5.0A/CA-250 A/CA)5000W15KPA系列(P600)(17A/CA-28 0A/CA)15000W20KPA系列(P600)(20A/CA-300A /CA)20000W30KPA系列(P600)(28A/CA-288 A/CA)30000WSAC低电容系列(DO-204AC/DO-15)(5.0A-50 A)500W/50PFLCE低电容系列(DO-201)(6.5A-28A)1500W/100PF四.雷茂TVS瞬态抑制二极管主要适用于哪些产品?雷茂TVS瞬态抑制二极管目前已广泛应用于:计算机系统、通讯设备、交/直流电源、汽车电子、电子镇流器、家用电器、仪器仪表(电度表)、RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF 耦合/IC 驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速器、工控回路、继电器、接触器噪音的抑制等各个领域。
瞬态抑制二极管TVS管的选型
瞬态抑制二极管TVS管的选型瞬态抑制二极管TVS管的选型心得这里总结一些瞬态抑制二极管TVS管的选型心得,供大家参考:1、TVS是用来防护浪涌电流的,如果知道要防护的最大电流Ipp 最好。
首先确定TVS的Ipp。
2、再其次确定待防护电路的直流电压或持续工作电压。
如果是交流电,应计算出最大值,即用有效值*1.414。
3、根据2中已知工作电压,选择TVS的Vrwm,要求Vrwm要大于工作电压,否则工作电压大于Vrwm会导致TVS反向漏电流增大,接近导通,或者雪崩击穿,影响正常电路工作。
4、所选TVS的最大箝位电压Vc不能大于被防护电路可以承受的最大电压。
否则,当TVS钳在Vc时会对电路造成损坏。
5、其中2-4步可以先于1,如果不知Ipp,可以根据信号的功率确定Ipp。
6、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。
这个时候需要参考TVS的正向导通峰值电流,Ifsm。
另外,选型注意事项: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管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。
TVS二极管选型指南及特性曲线
TVS二极管选型指南一、选用指南1、首先确定被保护电路得最大直流或连续工作电压,电路得额定标准电压与“高端”容限。
2、TVS得额定反向关断电压VWM应大于或等于被保护电路得最大工作电压,若选用得V WM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得正常工作。
3、TVS得最大箝位电压V C应小于被保护电路得损坏电压。
4、TVS得最大峰值脉冲功率PW必须大于被保护电路内可能出现得峰值脉冲功率.5、在确定了TVS得最大箝位电压后,其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。
ﻫ6、对于数据接口电路得保护,必须注意选取尽可能小得电容值C得TVS器件。
7、带A得TVS二极管比不带A得TVS二极管得离散性要好,在TVS二极管A前面加C得型号表示双向TVS二极管.ﻫ8、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与RS—232保护9、TVS二极管可以可选用双向TVS二极管或TVS阵列。
ﻫ在-55℃到+150℃之间工作,如果需要TVS在一个变化得温度下工作,由于其反向漏电流ID就是随温度得增加而增大;功耗随TVS结温度增加而下降,故10、TVS二极管可以串/并在选用TVS时应考虑温度变化对其特性得影响。
ﻫ应用,串行连接分电压,并行连接分电流.但考虑到TVS得离散性,使用时应尽可能得减少串/并数量.二、注解ﻫ1、V—就是TVS最大连续工作得直流或脉冲电压,当这个反WM向电压加于TVS两极时,它处于反向关断状态,流过它得电流小于或等于其最大反向漏电流I D.2、VBR—就是TVS最小得雪崩电压。
25℃时,在这个电压之前,保护TVS就是不导通得.当TVS 流过规定得1mA电流IR时,加于TVS两极间得电——-测试电流。
4ﻫ、I D———反向漏电压为其最小击穿电压V BR。
3ﻫ、IT流。
5、V C -当持续时间为20us得脉冲峰值电流IPP流过TVS时,其两极间出现得最大峰值电压为VC。
瞬态电压抑制二极管的选用原则
瞬态电压抑制二极管(TVS)选用原则在选用瞬态电压抑制二极管(TVS)时,必须考虑电路的具体条件,一般应遵循以下原则:1) 箝位电压Vc(MAX)不大于电路的最大允许安全电压。
2) 最大反向工作电压(变位电压)VRWM不低于电路的最大工作电压,一般可以选VRWM等于或略高于电路最大工作电压。
3) 额定的最大脉冲功率,必须大于电路中出现的最大瞬态浪涌功率。
下面是TVS在电路应用中的典型例子:TVS用于交流电路图2-1是一个双向TVS在交流电路中的应用,可以有效地抑制电网带来的过载脉冲,从而起到保护整流桥及负载中所有元器件的作用。
TVS的箝位电压不大于电路的最大允许电压。
图2-2所示是用单向TVS并联于整流管旁侧,以保护整流管不被瞬时脉冲击穿。
选用TVS必须是和整流管相匹配。
图2-3所示电路中,单向TVS1和TVS2反接并联于电源变压器输出端或选用一个双向TVS,用以保护整流电路及负载中的元器件。
TVS3保护整流以后的线路元件。
如电源变压器输出端电压为36伏时一般TVS1和TVS2的工作电压VR应根据36×√2来选择,其它参数依据电路中的具体条件而下。
TVS用于直流电路图2-4所示TVS并联于输出端,可有效地保护控制系统。
TVS的反向工作电压应等于或略高于直流供电电压,其它参数根据电路的具体条件而定。
图2-5所示为两个单向TVS连接在电源线路中,用以防止直流电源反接或电源通、断时产生的瞬时脉冲使集成电路损坏。
当电路连接有感性负载,如电机、断电器线圈、螺线管时,会产生很高的瞬时脉冲电压。
图2-6中的TVS可以保护晶体管及逻辑电路,从而省去了较复杂的电阻/电容保护网络。
图2-7电路中TVS起保护和电压限制的作用。
直流电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。
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TVS简介
概述:瞬态抑制二极管简称TVS (Transient Voltage Suppressor ),TVS的电气特性由P-N结面积,参杂浓度及晶片阻质决定的。其耐突波电流的能力与其P-N结面积成正比。
特点:反映速度快(为pS级),体积小,箝位电压低,可靠性高。10/1000μs波脉冲功率从400W~30000W,脉冲峰值电流从几安~几百安。常用的TVS管的击穿电压有从5V到550V的系列值。且可靠性高,在TVS管规范之工作范围内,性能可靠,不易劣化,使用寿命长。
2 击穿电压VBR的选择:TVS管的击穿电压应根据线路最高工作电压US按公式:VBRmin≥1.2US 或 VRWM ≥1.1US 选择。
2 脉冲峰值电流IPP的选择:当TVS管单独使用时,要根据线路上可能出现的最大浪涌电流来选择合适的型号。当TVS管在放电管后作为第二级保护时,一般用500W~600W的就可以了。
c) 系列名后的数字代表击穿电压标称值或反向断态电压值 P4KE、P6KE、1.5KE系列中代表击穿电压标称值(VBR);其它系列中代表反向断态电压值(VRWM)。
d) A表示单向,CA表示双向。注意:SAC(500W)、LCE (1500W)系列是低电容的TVS管,只有单向,没有双向。
应用:TVS广泛应用于半导体及敏感零件的保护,二级电源和信号电路的保护,以及防静电等。
TVS的原理
TVS用于瞬间突波之抑制,与受保护器件并联。在正常工作状态下,TVS对受保护线路呈高阻抗状态,当瞬间电压超过其击穿电压时,TVS就提供一个低阻抗的路径予瞬间电流。使得流向被保护元器件的瞬间电流转而分流到TVS二极管,而受保护元器件两端的电压被限制在TVS两端的箝制 电压(Clamping Voltage)。当这个过压条件消失后,TVS二极管又将恢复到高阻抗状态。
2 用于信号传输电路保护时,一定要注意所传输信号的频率或传输速率。当信号频率或传输速率较高时,应选用低电容系列的管子:信号频率(传输速率)≥10MHz(Mb/s),Cj≤60pF;信号频率(传输速率)≥100 MHz(Mb/s),Cj≤20pF。当低电容系列仍满足不了要求时,就应把TVS管串联到高速二极管组成的桥路中。
TVS的选取
最大箝位电压VC要小于电路允许的最大安全电压。
截止电压VRWM大于电路的最大工作电压,一般可以选择VRWM等于或者略大于电路的最大工作电压。
额定的最大脉冲功率(TVS参数中给出) PM要大于最大瞬态浪涌功率。
TVS使用指南
TVS管使用时一般并联在被保护电路上。为了限制流过TVS管的电流不超过管子允许通过的峰值电流IPP,应在线路串联加限流元件,如电阻、自恢复保险丝、电感等。
TVS的命名法则
a) TVS管的型号由三部分组成:系列名+电压值+单/双向符号
b) 系列名代表不同的峰值脉冲功率和封装形式SMAJ、SMBJ、SMCJ、SMDJ表示贴片封装:分别代表的峰值脉冲功率为400W、600W、1500W和3000W;其它系列名表示同轴引线封装:P4KE为400W、P6KE为600W、1.5KE为1500W,SA为500W、3KP为3000W,其余类推(型号名KP或KPA前面的数字表示kW数)。