瞬態(tài)電壓抑制器的工作原理及使用方法
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(6)箝位時間tc
tc是從零到最小擊穿電壓VBR的時間。對單極性TVS小于1×10-12s;對雙極性TVS小于10×10-12s。
2TVS的分類
TVS器件按極性可分為單極性和雙極性兩種;按用途可分為通用型和專用型;按封裝和內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為:軸向引線二極管、雙列直插TVS陣列、貼片式和大功率模塊等。軸向引線的產(chǎn)品峰值功率可以達(dá)到400W、500W、600W、1500W和5000W。其中大功率的產(chǎn)品主要用在電源饋線上,低功率產(chǎn)品主要用在高密度安裝的場合。對于高密度安裝的場合還可以選擇雙列直插和表面貼裝的封裝形式。
3TVS的選用指南
(1)確定被保護(hù)電路的最大直流或連續(xù)工作電
壓,電路的額定標(biāo)準(zhǔn)電壓和最大可承受電壓。
(2)TVS的額定反向關(guān)斷電壓VWM應(yīng)大于或等于
被保護(hù)電路的最大工作電壓。若選用的VWM太低,器件可能進(jìn)入雪崩或因反向漏電流太大影響電路的正常工作。
(3)TVS的最大反向箝位電壓VC應(yīng)小于被保護(hù)
電路的損壞電壓。
(4)在規(guī)定的脈沖持續(xù)時間內(nèi),TVS的最大峰值
脈沖功率PM必須大于被保護(hù)電路可能出現(xiàn)的峰值脈沖功率。在確定了最大箝位電壓后,其峰值脈沖電流應(yīng)大于瞬態(tài)浪涌電流。一般TVS的最大峰值脈沖功率是以10/1000μs的非重復(fù)脈沖給出的,而實(shí)際的脈沖寬度是由脈沖源決定的,當(dāng)脈沖寬度不同時其峰值功率也不同。如某600WTVS,對1000μs脈寬最大吸收功率為600W,但是對50μs脈寬吸收功率就可達(dá)到2100W,而對10ms的脈寬最大吸收功率就只有200W了。而且吸收功率還和脈沖波形有關(guān):如果是半個正弦波形式的脈沖,吸收功率就要減到75%,若是方波形式的脈沖,吸收功率就要減到66%。
(5)平均穩(wěn)態(tài)功率的匹配
對于需要承受有規(guī)律的、短暫的脈沖群沖擊的TVS,如應(yīng)用在繼電器、功率開關(guān)或電機(jī)控制等場合,有必要引入平均穩(wěn)態(tài)功率的概念。舉例說明,在一功率開關(guān)電路中會產(chǎn)生120Hz,寬度為4μs,峰值電流為25A的脈沖群。選用的TVS可以將單個脈沖的電壓箝位到112V。此中平均穩(wěn)態(tài)功率的計(jì)算為:脈沖時間間隔等于頻率的倒數(shù),1/120=0.0083s,峰值吸收功率是箝位電壓與脈沖電流的乘積11.2V×25A=280W,平均功率則為峰值功率與脈沖寬度對脈沖間隔比值的乘積,即280×(0.000004s/0.0083s)=0.134W。也就是說,選用的TVS平均穩(wěn)態(tài)功率必須大于0.134W。
(6)對于數(shù)據(jù)接口電路的保護(hù),還必須注意選取
具有合適電容C的TVS器件。
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