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EMC電磁兼容——常用器件(TVS)

TMSI電感系列 ? 來源:TMSI電感系列 ? 作者:TMSI電感系列 ? 2025-01-16 14:38 ? 次閱讀

實用性高值得收藏!!

(時源芯微)時源 專注于EMC整改與服務,配備完整器件

TVS全稱[Transient]Voltage Suppre,亦稱TVS管、瞬態抑制二極管等,有單向和雙向之分。單向TVS 一般應用于[直流供電電路],雙向TVS 應用于[電壓交變]的電路。在直流電路的應用中,TVS被并聯接入電路中。在電路處于正常運行狀態時,TVS會保持截止狀態,從而不對電路的正常工作產生任何影響。然而,一旦電路中出現異常的過電壓,并且這個電壓達到TVS的擊穿閾值時,TVS的狀態就會從高阻態轉變為低阻態。此時,它能夠有效地將由于異常過電壓而產生的瞬時過電流導入地面,同時,還能將異常過電壓限制在一個較低的水平,從而確保后級電路不會因異常過電壓而受到損害。當異常過電壓消失后,TVS會再次恢復到其原始的高阻態。

image.png

TVS管防護電路主要劃分為兩大類別:一是電源接口防護,二是信號接口防護。

電源接口防護主要參數:工作電壓、功率以及防護策略

信號接口防護主要參數:信號速率、結電容值、功率、信號電平以及防護策略

image.png

在選擇TVS時

(1)確定其最高工作電壓Vrmw。

在電路正常運作時,TVS應處于非工作狀態,即截止狀態,因此其截止電壓需高于被保護電路的最高工作電壓,以確保TVS在電路正常運行時不會干擾電路。

1)AC供電,TVS的反向關斷電壓Vrwm應大于等于電路最大工作電壓V的1.414倍;

2)DC供電,Vrwm則應大于等于V。

(2)需選擇TVS的鉗位電壓VC。

此電壓應低于后級被保護電路所能承受的最大瞬態安全電壓。鉗位電壓VC與TVS的雪崩擊穿電壓及峰值脈沖功率吸收能力(IPP)均成正比。

1)最大鉗位電壓Vmax通常應設定在Vrwm的1.5至2.0倍之間。

(3)選擇TVS的功率時

需確保其額定瞬態功率大于電路中可能出現的最大瞬態浪涌功率。理論上,TVS的功率越大,其承受沖擊能量和次數的能力就越強。

1)TVS所需滿足的最小峰值功率P應大于等于Vmax與IPP的乘積,即P≥VmaxI PP ,其中Vmax為(1.5~2.0)Vrwm。

(4)需評估TVS結電容對電路的影響。

若TVS用于高速IO端口防護、模擬信號采樣或低功耗設備中,則需考慮結電容和漏電流的影響。在這些應用中,結電容和漏電流的參數越小越好。

1)信號速率低于10kHz時,一般選擇結電容小于1000pF的TVS;

2)信號速率在10kHz至100kHz之間時,選擇結電容小于300pF的TVS;

3)信號速率在100kHz至1MHz之間時,選擇結電容小于100pF的TVS;

4)而信號速率高于1MHz時,則應選擇結電容小于50pF的TVS。

審核編輯 黃宇

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