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TVS二极管描述
瞬态电压抑制二极管TVS是一种过压保护器件,具有双向稳压特性和双向负阻特性,类似于压敏电阻。用于各种交、直流电源电路中抑制瞬时过电压。当被保护电路中瞬间出现浪涌脉冲电压时,双向击穿二极管能迅速发生齐纳击穿,由高阻态变为低阻态,分流、钳位浪涌电压,从而保护电路中的元件。被瞬时浪涌脉冲电压损坏。
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特征
响应速度极快(ps级);抗浪涌能力比放电管、压敏电阻差。其10/1000μs波脉冲功率范围为400W优30KW,脉冲峰值电流范围为0.52A优544A;击穿电压范围为6.8V优550V系列值,方便在不同电压的电路中使用。其封装形式有轴向引线式和贴片式。
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特征
TVS管分为单向和双向(单向型号后面的字母是“A”,双向的是“CA”)。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。其主要特性参数为:
①反向关断电压(截止电压)VRWM和反向漏电流IR:反向关断电压(截止电压)VRWM代表TVS管不导通的很高电压。在此电压下,只有很小的反向漏电流。红外。
②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管导通的符号电压(P4KE、P6KE、1.5KE系列型号中的数字为击穿电压标称值,其他系列数字为反向断态电压值)。 TVS管的击穿电压误差范围为±5%(不含“A”时为±10%)。
③脉冲峰值电流IPP:TVS管允许通过的10/1000μs波的更大峰值电流(8/20μs波的峰值电流约为5倍)。超过此电流值可能会导致永久性损坏。同一系列中,击穿电压越高的管子允许通过的峰值电流越小。
④ 更大钳位电压VC:脉冲峰值电流IPP流过TVS管时,TVS管两端存在的电压。
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与更大钳位电压VC的乘积,即Pm=IPP*VC。
⑥稳态电源P0:TVS管也可以用作稳压二极管,此时必须使用稳态电源。各系列稳态功率如下表所示:
脉冲峰值功率 Pm 400W 500W 600W 1500W 3000W
稳态功率 P0 1W 3W 5W 6.5W 8W
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,电容越大。
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用户指南
①使用TVS管时,一般并联到被保护电路中。为了限制流过TVS管的电流不超过该管允许的峰值电流IPP,应在线路上串联限流元件,如电阻、自复保险丝、电感等。
②击穿电压VBR的选择:TVS管的击穿电压应根据线路很高工作电压UM按公式:VBRmin≥1.2UM或VRWM≥1.1UM来选择。
③脉冲峰值电流IPP和更大钳位电压VC的选择:单独使用TVS管时,必须根据线路上可能出现的更大浪涌电流来选择合适的IPP型号。采用TVS管作为第二级防护时,一般500W~600W就足够了。需要注意的是,此时的更大钳位电压VC不应大于被保护设备所能承受的更大浪涌电压(安心电压)。
④用于信号传输电路保护时,一定要注意传输信号的频率或传输速率。当信号频率(传输速率)≥10MHz(Mb/s)时,Cj应≤60pF;当信号频率(传输速率)≥100MHz(Mb/s)时,Cj应≤20pF。当信号频率或传输速率较高时,应采用低电容串联管。当低电容串联仍不能满足要求时,应在TVS管上并接快恢复二极管组成的电桥,以减少总等效电容,提高传输信号频率。很高传输频率可达20MHz以上。