TVS瞬態二極體原理以及在交直流方面的應用

一、TVS二極管簡介

TVS,也就是瞬態二極管,它是一種高效能保護元器件,兩極若受到反向瞬態高能量時候能夠以極快的速度吸收浪湧,對後級電路形成有效的保護,適合於電源產品、通訊設備、家用電器等。TVS瞬態二極管一般以二極管形式出現,類似於穩壓管,如下圖,有單向也有雙向TVS。

TVS瞬態二極管原理以及在交直流方面的應用

二、TVS二極管電壓-電流特性

如下圖是電壓-電流特性曲線圖,其中:

①VBR:TVS二極管最小擊穿電壓。也就是在流過規定電流(IR )時,加於TVS兩極的最小擊穿電壓;

②VRMW:正常工作時候可承受的電壓。這個電壓在實際應用當中應大於或等於被保護電路的正常工作電壓;

③IPP:最大峰值脈衝電流。處於反向狀態時, 允許通過的最大脈衝峰值電流;

④VC:箝位電壓。處於峰值時候,兩端出現的最大電壓值稱為箝位電壓

TVS瞬態二極管原理以及在交直流方面的應用

三、TVS二極管應用

1、在交流電路應用

若應用在交流電路,一般是雙向極性,因為來自兩個方向的浪湧電壓衝擊。如下圖是雙向TVS在交流電路中的應用例子,這裡TVS二極管的作用是有效地抑制電網帶來的衝擊脈衝,出現過壓時候, VRMW上升到擊穿電壓而被擊穿,這時候出現擊穿電流,一旦達到峰值IPP,兩端的電壓就會被箝位到VC以下。這樣就保護了後級電路,包括保護整流橋、電容以及後面的元器件。

TVS瞬態二極管原理以及在交直流方面的應用

2、在直流電路應用

在直流方面,TVS二極管單向即可,TVS與輸出負載並聯,負載可以是直流電源或者其他輸出系統,需要注意的是TVS管的最高反向工作電壓至少大於1.2倍電路輸入電壓,這樣電路才較為可靠。

TVS瞬態二極管原理以及在交直流方面的應用

TVS瞬態二極管原理以及在交直流方面的應用

TVS二極管在直流方面應用的更廣泛,特別是ESD防護,便攜式設備對於ESD很敏感,利用TVS二極管超快速特點,可有效吸收脈衝。

TVS瞬態二極管原理以及在交直流方面的應用

TVS二極管在直流應用的還有很多,例如晶體管保護、集成電路保護、各種負載輸出等


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