2選用TVS的注意事項(xiàng)
在選用TVS時(shí),根據(jù)電路的具體情況,一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)主要因素:
首先,由于雙向TVS可以在正反兩個(gè)方向吸收瞬時(shí)大脈沖功率,并把電壓箝制到預(yù)定水平。因此,若電路有可能承受來(lái)自?xún)蓚€(gè)方向的浪涌電壓沖擊時(shí),應(yīng)當(dāng)選用雙向TVS。雙向TVS一般適用于交流電路,單向TVS一般用于直流電路。另外,箝位電壓Vc不大于被保護(hù)電路的最大允許安全電壓。
其次,就是最大峰值脈沖功耗PM必須大于電路中出現(xiàn)的最大瞬態(tài)浪涌功率。但是,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,浪涌有可能重復(fù)地出現(xiàn),在這種情況下,即使單個(gè)的脈沖能量比TVS器件可承受的脈沖能量要小得多,但是,如果重復(fù)施加,這些單個(gè)的脈沖能量積累起來(lái),也可能在某些情況下超過(guò)TVS器件所能承受的脈沖能量。因此,在電路設(shè)計(jì)時(shí),必須在這點(diǎn)上認(rèn)真考慮并選用合適的TVS器件,以使其在規(guī)定的間隔時(shí)間內(nèi),重復(fù)施加脈沖能量的累積不至于超過(guò)TVS器件的脈沖能量額定值。
第三,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,對(duì)最大反向工作電壓必須有正確的選取,一般原則是以交流電壓的1.4倍來(lái)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(lái)選取TVS管的最高反向工作電壓。
3 TVS在電路設(shè)計(jì)中的典型應(yīng)用
在實(shí)際的應(yīng)用電路中,處理瞬時(shí)脈沖對(duì)器件損害的最好辦法,就是將瞬時(shí)電流從敏感器件引開(kāi)。為達(dá)到這一目的,將TVS在線路板上與被保護(hù)線路并聯(lián)。這樣,當(dāng)瞬時(shí)電壓超過(guò)電路正常工作電壓后,TNS將發(fā)生雪崩擊穿,從而提供給瞬時(shí)電流一個(gè)超低阻抗的通路,其結(jié)果是瞬時(shí)電流通過(guò)TVS被引開(kāi),從而避開(kāi)被保護(hù)器件,并且在電壓恢復(fù)正常值之前使被保護(hù)回路一直保持截止電壓。在此之后,當(dāng)瞬時(shí)脈沖結(jié)束以后,TVS二極管再自動(dòng)恢復(fù)至高阻狀態(tài),整個(gè)回路進(jìn)入正常電壓狀態(tài)。以下是TVS在電路應(yīng)用中的幾個(gè)典型實(shí)例。
3.1 TVS在交流電路中的應(yīng)用
圖1所示是一個(gè)雙向TVS在交流電路中的應(yīng)用電路。應(yīng)用TVS可以有效地抑制電網(wǎng)帶來(lái)的過(guò)載脈沖,從而起到保護(hù)整流橋及負(fù)載中所有元器件的作用。圖1中的TVS箝位電壓應(yīng)不大于電路的最大允許電壓。
3.2用TVS保護(hù)直流穩(wěn)壓電源
圖2是一個(gè)直流穩(wěn)壓電源,在其穩(wěn)壓輸出端加上TVS,可以保護(hù)使用該電源的儀器設(shè)備,同時(shí)還可以吸收電路中晶體管的集電極到發(fā)射極間的峰值電壓,從而保護(hù)晶體管。建議在每個(gè)穩(wěn)壓源的輸出端增加一個(gè)TVS管,這樣可以大幅度地提高整機(jī)的可靠性。
3.3用TVS保護(hù)晶體管電路
各種瞬變電壓能使晶體管的EB結(jié)或CE結(jié)擊穿而損壞,特別是晶體管集電極有感性(線圈、變壓器、電動(dòng)機(jī))負(fù)載時(shí),通常會(huì)產(chǎn)生高壓反電勢(shì),因而可能使晶體管損壞。在實(shí)際應(yīng)用中,建議采用TVS作為保護(hù)器件。圖3所示為T(mén)VS保護(hù)晶體管的四種電路實(shí)例。