导图社区 TVS超详细介绍
这是一个关于TVS超详细介绍的思维导图,介绍了什么是TVS、 TVS管伏安特性曲线、应用电路、 注意事项、 TVS管选型等。
编辑于2024-02-25 14:22:25这是一篇关于第一性原理的应用(抛开表象,直击本质)的思维导图,主要内容包括:家庭的第一性原理是经济不是感情,职场的第一性原理是价值,而不是努力,教育的第一性原理是培养能力,不是分数,健康的第一性原理是自律不是医疗,创业的第一性原理是市场需求,不是个人喜好,投资的第一性原理是风险控制,不是高回报,养老的第一性原理是提前规划,不是依赖子女,成长的第一性原理是反思,不是经历。
这是一篇关于“广西科目三”在台湾火了!国台办发言人说……的思维导图,主要内容包括:句型,文章和朗读,固定搭配,单词。
这是一个关于TVS超详细介绍的思维导图,介绍了什么是TVS、 TVS管伏安特性曲线、应用电路、 注意事项、 TVS管选型等。
社区模板帮助中心,点此进入>>
这是一篇关于第一性原理的应用(抛开表象,直击本质)的思维导图,主要内容包括:家庭的第一性原理是经济不是感情,职场的第一性原理是价值,而不是努力,教育的第一性原理是培养能力,不是分数,健康的第一性原理是自律不是医疗,创业的第一性原理是市场需求,不是个人喜好,投资的第一性原理是风险控制,不是高回报,养老的第一性原理是提前规划,不是依赖子女,成长的第一性原理是反思,不是经历。
这是一篇关于“广西科目三”在台湾火了!国台办发言人说……的思维导图,主要内容包括:句型,文章和朗读,固定搭配,单词。
这是一个关于TVS超详细介绍的思维导图,介绍了什么是TVS、 TVS管伏安特性曲线、应用电路、 注意事项、 TVS管选型等。
TVS介绍
什么是TVS
瞬变电压抑制二极管(Transient Voltage Suppression)
特点
似于普通的稳压管
钳位型的干扰吸收器
与被保护设备并联使用
极快的响应时间(亚纳秒级)
相当高的浪涌吸收能力
保护设备或电路免受过电压
工作原理
TVS管和被保护电路并联,当电压超过TVS管的钳位电压时,TVS管立马开始工作导通,将大部分电流通过自身低阻抗分流到地上,且此时TVS管两端的电压被钳位在某一个固定的值,以至于不会因为过压而损坏后级被保护的电路,当过电压消失后,TVS管由钳位工作状态变为不工作的状态,此时TVS管不会动作,电路恢复正常。
内部结构
TVS管伏安特性曲线
原理:当电压没有超过某个值是VRWM, 此时流过TVS管的电流很小,当电压超过VC时,此时流过TVS管的电压基本不变,而流过的电流瞬间增大,因此可以起到电压钳位的作用。
TVS管关键参数
Reverse Stand-off Voltage VRWM(V)
中文名:TVS管的可承受的反向电压、反向工作电压,最大工作电压,截止电压、
理解:当施加在TVS管两端的电压,不会引起TVS管工作,这个电压是直流电压或者交流电压峰值,在VRWM电压下,TVS管认为是不导通的。
IR
中文名:漏电流,待机电流
理解:IR是在最高不工作电压下测到的电流,如果加在TVS管两端的电压降低, 此漏电流会减小,同时温度也会对其产生影响
VRWM和IR的测试电路
同功率和同电压的TVS,双向TVS管的漏电流是单向的2倍,因此在做低功耗设备中,如果对漏电流要求比较高,单向的漏电流会更小
VBR(V)
中文名:击穿电压
指在I-V曲线上,在规定的脉冲直流电流IT或者接近发生雪崩的电流条件下测得TVS两端的电压。
特点:
击穿电压存在偏差,偏差值大概在±5%左右
低压的TVS漏电流较大,因此测试的电路也要更大一点(7V以下的TVS管 测试电流IT 10mA,7V以上的TVS 测试电流IT 1mA)
测试电路
VC
Maximum Clamping Voltage
中文名:最大钳位电压
在TVS管两端施加规定的IPP脉冲电流时,在TVS管两端测得的峰值电压。
原理:TVS管承受瞬态高能量冲击时,管子中流过大电流峰值为IPP,端电压VBR上升到VC值就不再上升了,从而实现了保护作用;
特点
VC电压变化并不大,正是这部分的特性才让TVS管抑制电压的作用。只有VC变化很小,才能起到钳位电压的作用。
原理图
TVS放在电路中进行保护,那么钳位电压不能超过后级正常工作电压,否则即使TVS管动作了, 后级还是因为钳位的电压太高,而无法对后级电路起到作用
IPP
Peak pulse current
中文名:峰值脉冲电流
解释:给定脉冲波形的峰值,代表TVS允许流过的最大浪涌电流。IPP越大,器件的结电容越大,这个参数反映了TVS的浪涌承受能力。
原理图
特点
两个同型号的器件, IPP一样,那么VC越小,证明其钳位特性越好。如果同型号的器件,IPP越大,证明耐冲击电流越强。
IT
Test current
测试电流,在该电流下测试TVS管的击穿电压
关系
结电容
参数的大小由TVS雪崩结截面决定
特定的1MHZ频率下测得的
大小与TVS电流承受能力成正比
结电容太大将使信号衰减
TVS管选型
N1:确定器件反向关断电压
N2 :明确防护电路的最大工作电压VRWM
直流供电:VRWM>V工作;交流供电:VRWM>V工作*1.414
举例:TVS的VRWM±有10%的波动,如果是15V,也不能选18V,必须选20V或者24V
N3:击穿电压和V工作电压之间的关系
VBRmin>1.2Um,或者VRWM>1.1Um 。其中Um为电路的工作电压峰值,直流时Um=Udc,交流时Um>1.414Uac
举例:工作电压12V VRWM:12*1.1=13.2V VBRmin》12*1.2=14.4V
N4:确认TVS管钳位电压和功率参数
VCMAX>(1.5~2)*VRWM Pw>VCMAX*IPP=(1.5~2)*VRWM*IPP
TVS管作为第二级保护时,一般使用500~600W的功率就可以满足要求,而且Vc最大钳位电压要不大于被保护电路所承受的最大浪涌电压
N5:根据防护电路工作频率确定TVS管结电容
单板信号速率,信号质量要求,传输距离等相关
注意事项
1、反向关断电压应该大于等于保护电路最大工作电压。VRWM>V工作
2、TVS管的最大箝位电压一般为击穿电压的1.4倍左右,在电路设计中需要了解器件最大箝位电压小于后级保护电路的最高承受电压。
3、对于小电流负载的保护,可有意识地在线路中增加限流电阻或者串联二极管,只要限流电阻的阻值适当,不会影响线路的正常工作,就有可能选用峰值功率较小的TVS管,峰值功率小的TVS管结电容小,可以实现对小电流负载线路进行保护。(面积小,结电容小)
4、TVS管用于信号口静电防护设计时,在满足功能要求的情况下,针对TVS管功率无要求,基本上所有TVS管都可以满足静电抗干扰,最高等级空气放电15K,接触8K,测试要求。
5、在高速信号的接口采用TVS管进行防护设计时,需要注意TVS管结电容的累积效应,影响电路的正常通讯和数据传输。
6、对于电源电路上应用的TVS管的选型,除了要注意通流量需要有一定的余量设计之外,还要考虑电源电路,平时正常工作时的电压波动(直流存在±20%的波形,交流存在1.5~2倍的波动)可能会导致TVS管路动作,因此在选型时反向关断电压的选择需要大于电路的最大波动电压。24V选36V
7、由于TVS管通流能量有限,因此TVS管一般情况下不单独用于电源口的浪涌(I)防护设计。
8、如果TVS管接地端应用在需要打绝缘耐压机壳地PGND上,需要满足结缘耐压500V AC的要求。
应用电路
汽车电子
485接口
POE接口
I/O接口