瞬态电压抑制器(TVS)选型指南及注解
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管参数介绍及选型
TVS管参数介绍及选型TVS管是一种用于保护电子设备的电压抑制器。
当电路中出现过电压或过电流时,TVS管可以快速响应并将多余的电能导向地或其他低压位置,从而保护设备免受损坏。
下面将介绍TVS管的参数以及选型要点。
1.耐压(VR):耐压是指TVS管可以承受的最大电压。
在选择TVS管时,应根据电路中的最大工作电压选择合适的耐压范围,以确保TVS管在过压情况下能正常工作。
2.响应时间(tr):响应时间是指TVS管从遇到过压或过电流到开始抑制电压的时间。
较低的响应时间意味着TVS管可以更快地响应过压,并从电路中排除多余的电能。
3.峰值脉冲功率(PPP):峰值脉冲功率是指TVS管可以吸收和抑制的最大能量。
在选择TVS管时,应根据电路中可能出现的最大功率脉冲选择合适的峰值脉冲功率。
4.额定电流(IR):额定电流是指在TVS管正常工作时通过其的最大电流。
在选择TVS管时,应根据电路中的最大工作电流选择合适的额定电流范围。
5.保护电压(VP):保护电压是指TVS管抑制过压的电压水平。
TVS管在保护电压以上的电压下会开始导通并排出过电压。
在选择TVS管时,应根据电路中的最大工作电压选择合适的保护电压。
6.额定功率(PR):额定功率是指TVS管正常工作时消耗的功率。
在选择TVS管时,应根据电路中的功率需求选择合适的额定功率范围。
在选型TVS管时,还需要考虑以下几个要点:1.电路中的最大工作电压和电流。
2.对TVS管的响应时间有多高要求。
3.电路中可能出现的过压或过电流的能量大小。
4.电路中对保护电压水平的要求。
5.电路中的功率需求。
6.其它特殊要求,如温度特性、封装类型等。
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管的工作原理以及如何选型一、解释TVS管外型图的一种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的反应速度绝对比RC回路快的多10-12S,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.二、分类抑制反向的用单向TVS,有交流的用双向TVS三、定义瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor)简称TVS,是一种二极管形式的高效能保护器件,有的文献上也为TVP、AJTVS、SAJTVS等。
当TVS二极管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,免受各种浪涌脉冲的损坏。
四、关键特性TVS管由于它具有响应时间快、瞬态功率大、电容低、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小、易于安装等优点,目前已广泛应用于计算机系统、通讯设备、消费类电子、电源、家用电器等各个领域。
五、特点具体有以下三大特点:1.将TVS二极管加在信号及电源线上,能防止微处理器或单片机因瞬间的脉冲,如静电放电效应、交流电源之浪涌及开关电源的噪音所导致的失灵;2.静电放电效应能释放超过10000V、60A以上的脉冲,并能持续10ms;而一般的TTL器件,遇到超过30ms的10V脉冲时,便会导至损坏。
TVS管的应用原理_参数_命名法则以及选型
TVS管的应用原理,参数,命名法则以及选型1. 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。
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。
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。
2. 命名法则TVS管的型号由三部分组成:系列名+电压值+单/双向符号系列名代表不同的峰值脉冲功率和封装形式①SMAJ、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;②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)。
系列名后的数字代表击穿电压标称值或反向断态电压值①P4KE、P6KE、1.5KE系列中代表击穿电压标称值(VBR);②其它系列中代表反向断态电压值(VRWM)。
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。
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选型设计指导
作者简介:张本军(1973-),男,高级工程师,硕士研究生,研究方向为电磁兼容(EMC);徐加征(1976-),男,高级工程师,博士研究生,研究方向为电磁兼容(EMC)。
TVS 选型设计指导Selection and Design Guidance of TVS张本军,徐加征(中兴通讯股份有限公司,江苏南京210012)Zhang Ben-jun,Xu Jia-zheng (ZTE CORPORATION,Jiangsu Nanjing 210012)摘要:TVS(Transient Voltage Suppressor,瞬态抑制二极管)主要用于电路中进行瞬态防护作用。
目前关于TVS 的介绍和使用的资料文档很多,但对TVS 一些参数的理解存在模糊和偏差,在实际应用中出现选型不当的现象。
此篇文档侧重点是清晰一些参数概念,给出正确的解释和实际选型设计实例,供硬件开发从业者和器件厂家参考。
关键词:TVS(瞬态抑制二极管);参数;选型中图分类号:TN31;TM862文献标识码:A文章编号:1003-0107(2019)10-0081-05Abstract:TVS (Transient Voltage Suppressor)is mainly used for transient protection in circuits.There are many documents about the introduction and use of TVS today,but there are vagueness and deviation in the under-standing of some parameters of TVS,and cause improper selection in actual applications.The focus of this document is to clarify some of the parametric concepts,give correct explanations and actual design examples for hardware development and device manufacturers reference.Key words:TVS(transient voltage suppressor);parameter;selection CLC number:TN31;TM862Document code:AArticle ID :1003-0107(2019)10-0081-050引言对待实际选型和应用中,应该考虑的TVS 参数有:工作电压,击穿电压,嵌位电压,最大瞬态峰值电流,最大瞬态峰值功率,结电容,极性等[1]。
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。
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(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。
TVS管主要特性参数优点和缺点,选型依据及注意事项
TVS管主要特性参数优点和缺点,选型依据及注意事项一.TVS管概述TVS(Transient V oltage Suppressor)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。
二.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。
TVS二极管选型指南及特性曲线教学教材
T V S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 WM应大于或等于被保护电路的最大工作电压,若选用的 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的正常工作。
3 、 TVS 的最大箝位电压 V C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。
二、注解1 、 V WM—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 I D。
2 、 V BR—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。
瞬态电压抑制二极管(TVS)选用原则(优选参考)
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: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: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,T P=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V RWM为13V,则击穿电压V(BR) =V RWM /0.85=15.3V2、从击穿电压值选取最大箝位电压Vc(MAX)=1.30×V(BR)=19.89V,取Vc=20V3、再从箝位电压VC和最在峰值电流IP计算出方波脉冲功率:P PR=V C×I P=20×50=1000W4、计算折合为T P=1MS指数波的峰值功率,折合系数K1=1.4,P PR=1000W÷1.4=715W从手册中可查到1N6147A其中P PR=1500W,变位电压V RWM=12.2V,击穿电压V(BR)=15.2V,最大箝位电压Vc=22.3V,最大浪涌电流I P=67.3A。
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(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。
山于其在电路中的极其®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讣算,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,乂称雪崩击穿二极管。
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迅速山高电阻状态突变为低电阻状态,泄放山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阻值乂恢复为高阻态。
O2TVS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)▼^^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圧下测量,对于某一型号TVS, I R应在规定值范围内。
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瞬态电压抑制器(TVS)选型指南及注解
作者:时间:2008-08-29 来源:eaw
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。
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。
标签:TVS箝位电压VWM VBR IT ID VC IPP。