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TVS二極管描述
瞬態電壓抑制二極管TVS是一種過壓保護器件,具有雙向穩壓特性和雙向負阻特性,類似於壓敏電阻。用於各種交、直流電源電路中抑制瞬時過電壓。當被保護電路中瞬間出現浪湧脈衝電壓時,雙向擊穿二極管能迅速發生齊納擊穿,由高阻態變為低阻態,分流、箝位浪湧電壓,從而保護電路中的元件。被瞬時浪湧脈衝電壓損壞。
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特徵
響應速度極快(ps級);抗浪湧能力比放電管、壓敏電阻差。其10/1000μs波脈衝功率範圍為400W優30KW,脈衝峰值電流範圍為0.52A優544A;擊穿電壓範圍為6.8V優550V系列值,方便在不同電壓的電路中使用。其封裝形式有軸向引線式和貼片式。
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特徵
TVS管分為單向和雙向(單向型號後面的字母是“A”,雙向的是“CA”)。單向TVS管的特性與穩壓二極管相似,雙向TVS管的特性相當於兩個穩壓二極管反向串聯。其主要特性參數為:
①反向關斷電壓(截止電壓)VRWM和反向漏電流IR:反向關斷電壓(截止電壓)VRWM代表TVS管不導通的很高電壓。在此電壓下,只有很小的反向漏電流。紅外。
②擊穿電壓VBR:TVS管通過規定的測試電流IT時的電壓。這是表示TVS管導通的符號電壓(P4KE、P6KE、1.5KE系列型號中的數字為擊穿電壓標稱值,其他系列數字為反向斷態電壓值)。 TVS管的擊穿電壓誤差範圍為±5%(不含“A”時為±10%)。
③脈衝峰值電流IPP:TVS管允許通過的10/1000μs波的更大峰值電流(8/20μs波的峰值電流約為5倍)。超過此電流值可能會導致永久性損壞。同一系列中,擊穿電壓越高的管子允許通過的峰值電流越小。
④ 更大箝位電壓VC:脈衝峰值電流IPP流過TVS管時,TVS管兩端存在的電壓。
⑤脈衝峰值功率Pm:脈衝峰值功率Pm是指10/1000μs波的脈衝峰值電流IPP與更大箝位電壓VC的乘積,即Pm=IPP*VC。
⑥穩態電源P0:TVS管也可以用作穩壓二極管,此時必須使用穩態電源。各系列穩態功率如下表所示:
脈衝峰值功率 Pm 400W 500W 600W 1500W 3000W
穩態功率 P0 1W 3W 5W 6.5W 8W
⑦極間電容Cj:與壓敏電阻一樣,TVS管的極間電容Cj也較大,且單向的比雙向的大。功率越大,電容越大。
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用戶指南
①使用TVS管時,一般並聯到被保護電路中。為了限制流過TVS管的電流不超過該管允許的峰值電流IPP,應在線路上串聯限流元件,如電阻、自複保險絲、電感等。
②擊穿電壓VBR的選擇:TVS管的擊穿電壓應根據線路很高工作電壓UM按公式:VBRmin≥1.2UM或VRWM≥1.1UM來選擇。
③脈衝峰值電流IPP和更大箝位電壓VC的選擇:單獨使用TVS管時,必鬚根據線路上可能出現的更大浪湧電流來選擇合適的IPP型號。採用TVS管作為第二級防護時,一般500W~600W就足夠了。需要注意的是,此時的更大箝位電壓VC不應大於被保護設備所能承受的更大浪湧電壓(安心電壓)。
④用於信號傳輸電路保護時,一定要注意傳輸信號的頻率或傳輸速率。當信號頻率(傳輸速率)≥10MHz(Mb/s)時,Cj應≤60pF;當信號頻率(傳輸速率)≥100MHz(Mb/s)時,Cj應≤20pF。當信號頻率或傳輸速率較高時,應採用低電容串聯管。當低電容串聯仍不能滿足要求時,應在TVS管上並接快恢復二極管組成的電橋,以減少總等效電容,提高傳輸信號頻率。很高傳輸頻率可達20MHz以上。