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瞬態(tài)電壓抑制器的應用

作者: 時間:2011-02-16 來源:網(wǎng)絡 收藏

(7)根據(jù)用途選用TVS的極性及封裝結構。交流

電路選用雙極性TVS較為合理;多線保護選用TVS陣列更為有利。

(8)溫度考慮

瞬態(tài)器可以在-55℃~+150℃之間工作。如果需要TVS在一個變化的溫度下工作,由于其反向漏電流ID是隨溫度增加而增大;功耗隨TVS結溫增加而下降,從+25℃到+175℃,大約線性下降50%;擊穿VBR隨溫度的增加按一定的系數(shù)增加。因此,必須查閱有關產(chǎn)品資料,考慮溫度變化對其特性的影響。

4TVS與壓敏電阻的比較

目前,國內不少需要進行浪涌保護的設備上仍然

使用的是壓敏電阻。壓敏電阻是一種金屬氧化物變阻器,TVS比壓敏電阻的性能優(yōu)越得多,其性能比較列于表1。

表1TVS與壓敏電阻性能比較

關鍵參數(shù)或極限值TVS壓敏電阻
反應速度10-12s50×10-9s
是否老化
最高使用溫度175℃115℃
器件極性單極性和雙極性單極性
反向漏電流典型值5μA200μA
箝位因子VC/VBR不大于15最大可達7~8
封閉性質密封,不透氣透氣
價格較貴便宜

5TVS的命名

市場上能見到如下系列的TVS管:

SA系列—500W

P6KE,SMBJ系列—600W

1N5629~1N6389,1.5KE,LC,LCE系列—1500W

5KP系列—5000W

15KAP,15KP系列—15000W

其中尤以P6KE和15KE系列最為常見,它們的命名規(guī)則如下:

第一部分+第二部分+第三部分

第一部分……P6KE或15KE

第二部分……數(shù)字,代表最小擊穿

第三部分……A或CA,A代表單向TVS管;CA代表雙向TVS管

例如,P6KE200A為500W最小擊穿電壓約200V的單向TVS管。

6TVS的舉例

如圖3所示,為一典型的開關電源驅動電路。當功率開關管關斷時,由于開關變壓器線圈漏感的存在,會產(chǎn)生極高的反電勢,有可能將功率開關管擊穿。當在開關變壓器一次側并接上TVS管后,可以有效地吸收電壓尖峰,保護功率開關管的安全,降低對功率開關管耐壓的要求。TVS管的選擇如下:

220V交流市電經(jīng)整流濾波后變?yōu)楦邏褐绷鞴┙o開關變壓器,此高壓直流變化范圍是240V~360V,而由于變壓器漏感和引線電感的存在,關斷過電壓可以高達幾千伏,功率開關管關斷時難于同時承受這兩種電壓。綜合考慮可以選用VWM等于200V左右的TVS,這樣將關斷過電壓控制在300V以內,加上電源電壓,功率開關管選用耐壓為700V的管型即可。

下面估算一下TVS管的PM值:

TVS管所耗散的功率也就是電路雜散電感所存儲的功率,故而轉求雜散電感存儲功率即可。

PM=PL=E/t=0.5LI2/t

雜散電感一般為幾個μH,這里取5μH;

100W的開關電源原邊平均電流I=P/U=100/240=0.417A,設占空比D為05,則最大電流=I/D=0.417/0.5=0.833A,取I=1A;

功率開關器件關斷時間一般在幾十納秒,取t=10ns,于是有:

PM=0.5×5×10-6×12/10×10-9=250W,由于開關電源開關頻率很高,達到了100kHz以上,考慮脈沖功率的累計,PM應成倍擴大,結合PM的標稱值取600W。

因此可以選用200V/600W的TVS管。由于僅在開關管關斷時產(chǎn)生單向過電壓,故選用單向TVS即可,例如P6KE200A。


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關鍵詞: 應用 抑制 電壓

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