一前言

TVS管（瞬態(tài)電壓抑制二極管）是一種用于抑制電路中瞬態(tài)過電壓的保護(hù)元件，具有雙向穩(wěn)壓特性，廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備中以保護(hù)精密元器件免受電壓尖峰或浪涌的破壞。

TVS管在正常工作時(shí)處于高阻態(tài)（截止?fàn)顟B(tài)），當(dāng)電路出現(xiàn)瞬態(tài)過電壓時(shí)，其內(nèi)部PN結(jié)迅速變?yōu)榈妥钁B(tài)，通過吸收大電流將電壓箝位在安全范圍內(nèi)，從而保護(hù)后級(jí)電路元件。TVS管常用來防止電源開關(guān)浪涌等異常電壓對(duì)電源模塊及后端電路造成破壞，但TVS管作用不止于此，作為過壓防護(hù)器在整改電機(jī)EMI超標(biāo)也能做出貢獻(xiàn)。

二有刷電機(jī)常見問題

直流有刷電機(jī)常有EMI的問題，由于電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，碳刷和換向器之間在不斷的拉電弧，電弧產(chǎn)生高頻噪聲。高頻噪聲通過電機(jī)引線及外殼縫隙往外輻射。電機(jī)金屬外殼能對(duì)內(nèi)部輻射噪聲進(jìn)行反射和吸收，屏蔽噪聲往外輻射。即便如此還是會(huì)有很多輻射噪聲通過電機(jī)引線往外輻射。

因此我們對(duì)電機(jī)的輻射整改更多的是針對(duì)電機(jī)引線進(jìn)行處理。以往我們通常會(huì)使用BDL濾波器，抑制電機(jī)碳刷和換向器拉弧產(chǎn)生的高頻噪聲，但對(duì)于一些不同品質(zhì)以及應(yīng)用場景，我們引入了TVS管和BDL濾波器一同解決電機(jī)輻射超標(biāo)的問題。

三TVS產(chǎn)品主要參數(shù)

【擊穿電壓V(BR)】：

器件在發(fā)生擊穿的區(qū)域內(nèi)，在規(guī)定的試驗(yàn)電流I(BR)下，測得器件兩端的電壓稱為擊穿電壓，在此區(qū)域內(nèi)，二極管成為低阻抗的通路。

【最大反向脈沖峰值電流IPP】：

在反向工作時(shí)，在規(guī)定的脈沖條件下，器件允許通過的最大脈沖峰值電流。

【最大反向工作電壓VRWM】：

器件反向工作時(shí)，在規(guī)定的IR下，器件兩端的電壓值稱為最大反向工作電壓VRWM。

【最大箝位電壓VC（max）】：

在脈沖峰值電流Ipp 作用下器件兩端的最大電壓值稱為最大箝位電壓。

TVS伏安特性曲線圖

四實(shí)際使用案例

以下是一款12V的直流車載電機(jī)，要求通過GB/T18655-2018四等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。電機(jī)在200MHz~1GHz超標(biāo)比較嚴(yán)重，使用了BDL濾波器、TVS管、電容、磁珠整改。

下圖是電機(jī)實(shí)際整改使用的PCB板，圖上使用的是我司0.2KP14CA的TVS管。

當(dāng)路中出現(xiàn)瞬態(tài)過壓時(shí)，TVS管能在納秒級(jí)時(shí)間內(nèi)將電壓鉗位至安全值，避免高壓尖峰形成高頻噪聲。通過以上的整改措施可以看出（下圖）超標(biāo)噪聲明顯降低很多。

五總結(jié)

綜上，TVS管通過消除瞬態(tài)噪聲源頭、衰減高頻能量傳播，顯著降低電路的高頻輻射發(fā)射強(qiáng)度，尤其對(duì)因電壓瞬變引發(fā)的輻射超標(biāo)問題效果顯著。本文介紹TVS管使用在電機(jī)上的作用，給各位工程師在解決電機(jī)問題多提供了一個(gè)手段，希望可以幫助大家解決一些實(shí)際問題。