瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)具有響應(yīng)時間快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差小、箝位電壓較易控制、無損壞極限、體積小等優(yōu)點。目前已廣泛應(yīng)用于計算機(jī)系統(tǒng)、通訊設(shè)備、交/直流電源、汽車、家用電器、儀器儀表等各個領(lǐng)域。本文將結(jié)合TVS應(yīng)用的特點及使用注意事項,介紹TVS的幾種典型應(yīng)用電路,并通過TVS在熱插拔電路保護(hù)和汽車電源線保護(hù)中應(yīng)用的實例,來詳細(xì)探討如何正確應(yīng)用TVS和使TVS的應(yīng)用效能最佳。
在實際的應(yīng)用電路中,處理瞬時脈沖對器件損害的最好辦法,就是將瞬時電流從敏感器件引開。為達(dá)到這一目的,將TVS在線路板上與被保護(hù)線路并聯(lián)。這樣,當(dāng)瞬時電壓超過電路正常工作電壓后,TNS將發(fā)生雪崩擊穿,從而提供給瞬時電流一個超低阻抗的通路,其結(jié)果是瞬時電流通過TVS被引開,從而避開被保護(hù)器件,并且在電壓恢復(fù)正常值之前使被保護(hù)回路一直保持截止電壓。在此之后,當(dāng)瞬時脈沖結(jié)束以后,TVS二極管再自動恢復(fù)至高阻狀態(tài),整個回路進(jìn)入正常電壓狀態(tài)。
1 TVS應(yīng)用的三大特點
1)將TVS二極管加在信號及電源線上,能防止微處理器或單片機(jī)因瞬間的脈沖,如靜電放電效應(yīng)、交流電源之浪涌及開關(guān)電源的噪音所導(dǎo)致的失靈。
2)靜電放電效應(yīng)能釋放超過10000V、60A以上的脈沖,并能持續(xù)10ms;而一般的TTL器件,遇到超過30ms的10V脈沖時,便會導(dǎo)至損壞。利用TVS二極管,可有效吸收會造成器件損壞的脈沖,并能消除由總線之間開關(guān)所引起的干擾(Crosstalk)。
3)將TVS二極管放置在信號線及接地間,能避免數(shù)據(jù)及控制總線受到不必要的噪音影響。
2 TVS管在使用中應(yīng)注意的事項
對瞬變電壓的吸收功率(峰值)與瞬變電壓脈沖寬度間的關(guān)系。手冊給的只是特定脈寬下的吸收功率(峰值),而實際線路中的脈沖寬度則變化莫測,事前要有估計。對寬脈沖應(yīng)降額使用。
對小電流負(fù)載的保護(hù),可有意識地在線路中增加限流電阻,只要限流電阻的阻值適當(dāng),不會影響線路的正常工作,但限流電阻對干擾所產(chǎn)生的電流卻會大大減小。這就有可能選用峰值功率較小的TVS管來對小電流負(fù)載線路進(jìn)行保護(hù)。
對重復(fù)出現(xiàn)的瞬變電壓的抑制,尤其值得注意的是TVS管的穩(wěn)態(tài)平均功率是否在安全范圍之內(nèi)。
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