TVS管TVS(TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR)中文叫瞬時抑態(tài)二極管,它能以10-12秒量級的速度,吸收高達數千瓦的浪涌功率。說白了就是一種保護電路的二極管。它有幾千種型號供選擇。
怎么從中選擇適合自己的型號呢?
首先要弄懂這幾個參數概念:

Reverse Stand-Off Voltage(反向關斷或隔離電壓)Vrwm:指TVS不動作的電壓,瞬態(tài)電壓高于關斷電壓時,TVS將開始動作;
Reverse Breakdown Voltage(反向擊穿電壓)Vbr:TVS完全開始動作時的電壓;
Clamping Voltage(鉗位電壓)Vc:TVS動作后,穩(wěn)定的電壓;
Junction Capacitance(結電容):高頻信號電路中,應選低結電容的TVS管。極間電容會影響TVS的響應時間。
通常情況下,關斷電壓和擊穿電壓分別取需要保護工作電路電壓的1.1倍和1.2倍。這個是TVS選型的時候,很關鍵的一個地方。交流電壓只能用雙向TVS。
直流電路中選用舉例:?
整機直流工作電壓12V,最大允許安全電壓25V(峰值),浪涌源的阻抗50MΩ,其干擾波形為方波,TP=1ms,最大峰值電流50A
1、先從工作電壓12V選取最大反向工作電壓VRWM為13V,則擊穿電壓為 V(BR)=VRWM/0.85=15.3V;?
2、從擊穿電壓值選取最大箝位電壓VC(MAX)=1.30×V(BR)=19.89V,取 VC=20V;?
3、再從箝位電壓VC和最在峰值電流IP計算出方波脈沖峰值功率: PPR=VC×IP=20×50=1000W?
4、計算折合為TP=1MS指數波的峰值功率,折合系數K1=1.4, PPR=1000W÷1.4=715W 交流電路選用舉例:?
直流線路采用單向瞬變電壓抑制二極管,交流則必須采用雙向瞬變電壓抑制二極管。交流是電網電壓,這里產生的瞬變電壓是隨機的,有時還遇到雷擊(雷電感應產生的瞬變電壓)所以很難定量估算出瞬時脈沖功率PPR。但是對最大反向工作電壓必須有正確的選取。一般原則是交流電壓乘1.4倍來選取TVS管的最大反向工作電壓。直流電壓則按1.1—1.2倍來選取TVS管的最大反向工作電壓VRWM
TVS保護直流穩(wěn)壓電源實例:?
圖中是一個直流穩(wěn)壓電源,并有擴大電流輸出的晶體管,在其穩(wěn)壓輸出端加上瞬變電壓抑制二極管,可以保護使用該電源的儀器設備,同時還可以吸收電路中的
集電極到發(fā)射極間的峰值電壓,保護晶體管,建議在每個穩(wěn)壓電源輸出端加一個TVS管,可以大幅度提高整機應用的可靠性;?
還有用TVS保護晶體管,集成電路,可控硅,功率MOS管(在柵源之間加上瞬變電壓抑制二極管,可防止柵極擊穿),繼電器等;?
繼電器的觸點往往用大電流去開關電動機等大電流電感負載,而電感在開關時有很高的反電勢,而且有較大的能量,往往把觸點燒壞或擊穿產生電弧等,必須對觸點采取保護,抑制電弧的產生,以保護繼電器。但是這種電弧產生的浪涌電流很大,過去采用電容或者用電容串?聯(lián)電阻、二極管、二極管串聯(lián)電阻等抑制方案,現(xiàn)在采用瞬變電壓抑制二極管方案效果更好。?
公司產品應用實例:CPU200系列中應用?
肖特基勢壘二極管BAT54:正向導通電流小mA級,反向電壓耐壓25V,反向漏電流2uA,結電容10pF(1.0MHz,反向電壓1V情況下),環(huán)境溫度越高,正向導通電流越小,反向漏電流越大;用在各個芯片的電源引腳和外部供電電源之間,或者兩個轉換電源信號如VCC33V和VCCCARD之間;?
瞬態(tài)電壓抑制二極管:?
1、MMBZ5V6ALT(兩個單向的二極管并聯(lián),不是雙向二極管):VWM=3V,VBR=5.6V,VC=8V,IPP=3A,24 W的峰值功率,用于保護三極管的BE極; 2、SM15T6V8A:脈沖峰值功率1500W,VRM=5.8V,VBR=6.8V,VC=10.5V,IPP=143A,用于保護接插件相連的器件;?
3、P6SMB200AT3:VWM=171V,VBR=200V,VC=274V,IPP=2.2A,600W的脈沖峰值功率,用于繼電器輸出類型的電源變壓器的一次繞組。