如何使用电视二极管进行瞬态电压抑制
视图: 0 作者:网站编辑发布时间:2025-01-05 ERINCONT: 地点
查询
I.简介
在电子产品领域,二极管在管理当前流动和保护电路免受各种问题的影响方面起着至关重要的作用。在无数类型的二极管中,瞬态电压抑制器(TVS Diodes)是专门为瞬态保护设计的专门设备。这些二极管对于保护敏感的电子组件免受突然的电压尖峰至关重要,从而确保在电气瞬态的世界中可靠操作。
ii。瞬态是什么意思?
瞬态是指电子电路中发生的短次尿电压或电流尖峰。这些事件可能会在一秒钟内发生,但如果没有充分管理,可能会造成重大损坏。瞬态持续时间通常在微秒至毫秒范围内,而它们的强度可以达到超过组件正常工作电压的水平。了解瞬态及其含义对于参与电子设计和保护的任何人至关重要。
iii。是什么导致电路中的瞬变?
瞬变可以由内部和外部因素产生。
内部原因:
1. 电感载荷切换:当电感载荷(例如电动机或电磁阀)被关闭时,由于磁场折叠,它们可以产生电压尖峰。这种突然的变化会产生导致瞬态的后电动势(电动力)。
2. 触点错误:连接不良或磨损的接触也可能导致电压突然变化,从而产生可以通过电路传播的瞬变。
外部原因:
1. 雷击:闪电会在附近的电气系统中诱导强大的瞬态,从而导致潜在的损坏。即使没有直接击中的系统也会因电磁干扰而遭受潮流。
2. 感应开关:打开或在附近的重型电荷也可以诱导连接电路中的瞬态,尤其是在大型机械运行的工业环境中。
了解这些原因对于使用TVS二极管实施有效的保护措施至关重要。
iv。瞬态电压抑制器(TVS)
电视设备专门设计用于吸收和夹具瞬态过电压。它们的主要目的是保护敏感的电子组件免受电压尖峰造成的损坏。 电视二极管 通常与它们保护的电路并联,使它们可以使多余的电压从敏感的组件和接地上分离。这种并行配置可确保TVS二极管不会干扰正常电路操作,而是在需要时激活。
V.瞬态电压抑制器的类型
有几种类型的瞬态电压抑制器,每个抑制器具有独特的特征:
1. 金属氧化物变种(MOVS) :这些设备夹紧过电压,但随着时间的推移会随着重复的瞬变而降解。它们适用于不经常发生的激增的应用,但在多次事件发生后可能会失去效力。
2. TVS二极管:这些提供了对瞬变的快速响应,并且可以承受多个事件而不会显着降解。它们通常是其可靠性和性能的首选。
3. 齐纳二极管:虽然可以将齐纳二极管用于电压调节,但它们并未优化用于瞬态抑制,并且可能不够快地响应以保护敏感的组件。
4. 旁路电容器:这些组件可以过滤噪声,但对于夹紧电压尖峰不有效。它们在电路设计方面有不同的目的。
夹具与撬棍设备
夹紧设备:电视二极管被归类为夹紧设备,将电压限制为瞬态事件期间预定义的电平,一旦事件通过,就可以正常操作。此功能对于保护敏感组件免受损害至关重要。
撬棍设备:撬棍设备在过电压的情况下缩短电路,导致完全关闭,直到删除故障为止。虽然有效防止损坏,但它们可能比夹紧设备造成更大的干扰,并用于在需要立即关闭的特定应用中。
vi。瞬态电压抑制器二极管 - 电视二极管
TVS二极管是专门设计用于处理瞬态事件的,使其成为电路保护的强大选择。与标准二极管可能在过量电压下失败的标准二极管不同,电视二极管经过设计,可以从瞬态中吸收高能量而不会永久损坏。与Zener二极管相比,TVS二极管具有出色的鲁棒性,尤其是在高能场景中。它们快速夹紧电压尖峰的能力可保护敏感组件免受损害,并确保电子系统的寿命。
vii。电视二极管的类型
A.单向电视二极管
单向电视二极管旨在防止在一个方向上瞬态。它们通常用于DC应用中,并用指示其定向性质的特定符号表示。这些二极管使电流在正常条件下以一个指导流动,同时提供瞬态事件期间夹紧的途径。
B.双向电视二极管
双向 TVS二极管 可以在两个方向上夹紧电压尖峰,使其适用于电压极性可能会改变的AC应用或电路。它们的符号表示表明他们能够处理瞬变,而不论电压极性如何,从而提供了电路设计的灵活性。
viii。如何使用电视二极管
连接方法
电视二极管应与受保护的电路并联连接。此放置确保在正常操作期间,二极管不会干扰电路性能。但是,当发生过电压条件时,电视二极管将进行,将多余的电压转移到地面上。放置应尽可能靠近敏感组件,以最大程度地减少连接轨迹的电感并改善响应时间。
在正常和过电压下的行为
正常条件:在常规操作中,电视二极管保持不传导,使电流自由流动。该状态确保该设备不会干扰电路的性能或引入其他电压下降。
过电压条件:发生瞬态事件时,电视二极管将变成导电,夹紧电压并保护电路组件。这种行为对于防止对微控制器,传感器和通信接口等敏感设备的损害至关重要。
ix。 VI特征
电视二极管的电压电流(VI)特征对于理解其性能至关重要:
单向电视二极管
在图形表示中,故障电压(VBR)标志着二极管在瞬时事件中开始显着进行的点。该特征对于确定二极管何时将激活以保护电路至关重要。
夹紧电压(VC)指示瞬态期间电视二极管上出现的最大电压,该电压应保持在受保护组件的最大等级以下。 VI曲线的陡度还反映了二极管对瞬态响应的速度。
双向电视二极管
·对于双向TVS二极管,VI特性相似,崩溃电压都适用于两个方向。了解这些特征有助于设计师为其特定应用程序选择适当的二极管。
X.电视二极管参数
选择电视二极管时,应考虑几个关键参数:
A.反向隔热电压(VR)
这是二极管在正常条件下无需进行的最大电压。必须选择高于电路的最大工作电压的VR二极管以防止不必要的夹紧。
B.故障电压(VBR)
这是二极管在短暂事件中开始进行的电压,使其夹紧过多的电压。选择右VBR可确保仅在重要的瞬变过程中激活二极管。
C.夹紧电压(VC)
瞬态期间电视二极管上出现的最大电压,该电压应保持在受保护组件的最大等级以下。选择具有适当VC的二极管对于确保敏感设备的安全至关重要。
D.峰值脉冲电流(IPP)
此参数指示二极管在瞬态事件中可以承受的最大电流而不会失败。确保二极管可以处理与潜在瞬变相关的能量至关重要。
xi。申请
电视二极管在各种应用程序中广泛使用,包括:
ESD保护:保护敏感组件免受静电排放量对于消费电子,汽车系统和工业设备至关重要。电视二极管有效地夹住ESD事件,保留了设备的完整性。
数据和信号线:确保网络和数据总线中通信线的完整性至关重要。电视二极管保护这些线路免受可能破坏数据传输的瞬变。
微处理器:保护微控制器和处理器免受电压尖峰的影响,可确保从智能手机到工业机械的各种电子设备的可靠操作。
AC/DC电源线:保护电源线免受潮流的影响对于维持系统可靠性至关重要。电视二极管通常用于电源,变压器和逆变器中。
电信:屏蔽网络设备免受可能破坏服务的电压瞬变。 TVS二极管有助于维持城市和远程位置的通信网络的可靠性。
xii。结论
TVS二极管是现代电子产品中的重要组成部分,为瞬时电压尖峰提供了必不可少的保护。通过了解如何有效地使用这些设备(诸如其类型,连接方法和关键参数之类的因素)可以提高其设计的可靠性和寿命。始终请参考特定的数据表 TVS二极管 特性,以确保您的电子电路中正确选择和实现。有了正确的保护措施,您可以在面对不可预测的瞬变时确保设备保持安全和运行。
电视二极管不仅是电路设计的事后想法。它们是创建可靠可靠的电子系统的组成部分,可以承受当今电气环境的挑战。通过将它们纳入设计中,您可以保护投资,提高设备性能,并确保您的电子设备在所有条件下都能继续可靠地运行。