TVS二极管选型
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。
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二极管型号
tvs二极管型号TVS二极管型号引言TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管是一种用来保护电路免受过电压冲击的特殊二极管。
在电子设备和电路中,电压的突然变化可能会对电路元件和系统造成严重的损害。
TVS二极管旨在通过瞬时吸收过大的电压和电流,从而限制过电压在设备内部的传播。
本文将介绍一些常见的TVS二极管型号,以及其特点和应用领域。
一、SMAJ系列SMAJ系列是一种非常常见的TVS二极管型号,它具有以下特点:1. 反向工作电压范围广:SMAJ系列的反向工作电压范围从5V到440V不等,可以满足不同电路和系统的需求。
2. 低反向漏电流:SMAJ系列的反向漏电流在几个微安到几十个微安之间,可以确保电路的稳定性。
3. 高响应速度:SMAJ系列的响应时间非常快,通常为纳秒级,可以提供有效的过电压保护。
SMAJ系列的应用非常广泛,例如电源供应器、通信设备、工业控制系统等。
二、P6KE系列P6KE系列是另一种常见的TVS二极管型号,它具有以下特点:1. 高浪涌能量吸收能力:P6KE系列的浪涌能量吸收能力通常在600W到1500W之间,可以有效地吸收过电压的能量,保护电路和设备不受损坏。
2. 低反向耗尽电流:P6KE系列的反向耗尽电流在几个微安到几十个微安之间,有助于提高电路的可靠性和稳定性。
3. 多种封装形式:P6KE系列有多种封装形式可供选择,例如DO-15、DO-201、DO-204等,便于在不同的电路板上安装和使用。
P6KE系列常用于电子设备、汽车电子、医疗设备等领域。
三、1.5KE系列1.5KE系列是一种高功率TVS二极管型号,适用于需要大功率过电压保护的应用。
其特点包括:1. 大功率耗尽能力:1.5KE系列的耗尽能力通常在1500W到5000W之间,可以吸收大量的过电压能量。
2. 高响应速度:1.5KE系列的响应时间通常为纳秒级,可以迅速识别并吸收过电压。
3. 多种反向工作电压选择:1.5KE系列提供不同反向工作电压供选择,满足各种应用的需要。
TVS二极管选型指南
TVS二极管选型指南一、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V应大于或等于被保护电路的最大工作电压,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的正若选用的VWM常工作。
应小于被保护电路的损坏电压。
3、TVS的最大箝位电压VC4、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。
二、注解—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 1、VWM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I。
D2、V—是TVS最小的雪崩电压。
25℃时,在这个电压之前,保护TVS是BR不导通的。
当TVS 流过规定的1mA电流I时,加于TVS两极间的电压为其最R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。
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管的工作原理与选型
TVS管的工作原理与选型TVS管(Transient Voltage Suppressor)也称为穿孔型二极管(Avalanche Breakdown Diode),是一种用于保护电子设备免受电压过高的保护装置。
它在电路中起到抑制过电压的作用,当输入电压超过其工作电压时,它会出现负阻状态,吸收过电压并保持系统电压在安全范围内。
本篇文章将详细介绍TVS管的工作原理和选型。
一、TVS管的工作原理TVS管是基于反向击穿效应工作的。
当电路中的电压超过TVS管的工作电压时,电流大幅度增加,将过电压导向负载体,从而保护其他部件。
它的工作原理可归纳为以下几个步骤:1.绝缘状态:当工作电压低于TVS管的工作电压时,TVS管处于绝缘状态,没有电流流过。
2.反向击穿:当电压超过TVS管的工作电压时,TVS管表现出一个方向的压降,电流突然增加,形成导通通道。
3.穿透状态:TVS管进入穿透状态时,它的电压保持在一个相对恒定的水平,且电流不断增加,遵循欧姆定律。
4.保护系统:在TVS管的穿透状态下,当过电压通过它时,它会吸取大部分过电压,将其导向负载体,保护系统其他部件的正常工作。
二、TVS管的选型选择合适的TVS管对于系统的正确运行至关重要。
以下是选择TVS管的一些重要因素:1.工作电压:TVS管的工作电压应与系统的工作电压相匹配,以确保可以抑制过电压。
2.芯片尺寸:TVS管的尺寸应适应电路板上的空间要求。
3.表观功率:表观功率是TVS管可以吸收的能量,通常以瞬态功率曲线图表示。
选择适当的表观功率可以保护系统不受过电压影响。
4.断电电流:断电电流是指TVS管处于穿透状态时的最大电流。
选择具有足够大的断电电流的TVS管,以确保可以吸收过电压。
5.响应时间:响应时间是指TVS管从识别过电压到吸收过电压所需的时间。
选择响应时间较短的TVS管可以更好地保护系统。
6.温度特性:TVS管的电性能应在广泛的温度范围内保持稳定。
选择具有良好的温度特性的TVS管,可以避免温度变化对保护效果的影响。
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。
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。
TVS二极管的主要参数与选型
TVS二极管的主要参数与选型(2010-12-20 22:28:55)转载▼分类:电路设计标签:元件选型TVS二极管的主要参数--转载处理瞬时脉冲对器件损害的最好办法是将瞬时电流从敏感器件引开。
TVS二极管在线路板上与被保护线路并联,当瞬时电压超过电路正常工作电压后,TVS二极管便发生雪崩,提供给瞬时电流一个超低电阻通路,其结果是瞬时电流通过二极管被引开,避开被保护器件,并且在电压恢复正常值之前使被保护回路一直保持截止电压。
当瞬时脉冲结束以后,TVS二极管自动回复高阻状态,整个回路进入正常电压。
许多器件在承受多次冲击后,其参数及性能会发生退化,而只要工作在限定范围内,二极管将不会发生损坏或退化。
从以上过程可以看出,在选择TVS二极管时,必须注意以下几个参数的选择:1. 最小击穿电压VBR和击穿电流I R。
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(I R)时,加于TVS两极的电压为其最小击穿电压V BR。
按TVS的V BR与标准值的离散程度,可把V BR分为5%和10%两种。
对于5%的V BR来说,V WM=0.85VBR;对于10%的V BR来说,V WM=0.81VBR。
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。
2. 最大反向漏电流ID和额定反向关断电压V WM。
V WM这是二极管在正常状态时可承受的电压,此电压应大于或等于被保护电路的正常工作电压,否则二极管会不断截止回路电压;但它又需要尽量与被保护回路的正常工作电压接近,这样才不会在TVS工作以前使整个回路面对过压威胁。
当这个额定反向关断电压V WM加于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。
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TVS二极管选型
优恩半导体(UN)
在选用TVS二极管时,必须考虑电路的具体条件,一般应遵循以下原则:
一、大箝位电压VC(MAX)不大于电路的最大允许安全电压。
二、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。
三、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:
见图2-1,这是一个双向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×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)==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
从手册中可查到1.5KE15A其中PPR=1500W,关断电压
VRWM=12.8V,击穿电压V(BR)=14.3~15.8V,最大箝位电压VC=21.2V,最大浪涌电流IP=1500/21.2=70.7A。
可满足上述设计要求,而且留有一倍的余量,不论方波还是指数波都适用。
交流电路应用举例:
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管的最在反向工作电压VRWM。
图2-8给出了一个微机电源采用TVS作线路保护的原理图,由图可见:
1、在进线的220V~处加TVS管抑制220V~交流电网中尖峰干扰。
2、在变压器进线加上干扰滤波器,滤除小尖峰干扰。
3、在变压输出端V~=20V处又加上TVS管,再一次抑制干扰。
4、到了直流10V输出时还加上TVS管抑制干扰。
其中:双向TVS管D1的VRWM=220V~×1.4=308V左右双向TVS 管D2的VRWM=20V~×1.4=28V左右单向TVS管D3的VRWM=10V~×
1.2=12V左右。