TVS管ESD保护压敏电阻自恢复保险丝之间的区别

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TVS管

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∙TVS管的英文名是TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR,中文名叫瞬变抑制二极管。

它在承受瞬间高能量脉冲时,能在极短的内由原来的高阻抗状态变为低阻抗,并把电压箝制到特定的水平,从而有效的保护用户的设备和元器件不受损坏。

由于其具有箝位电压低、动作时间快等特点;因此比较适合于多级保护电路的末级保护。

此外也能与其它保护元件配合使用,组成专用的防雷装置。

目录∙TVS的参数特性∙TVS的应用∙TVS和其它浪涌保护元件的区别∙TVS的选用方法TVS的参数特性∙1.TVS特性TVS管是典型的PN结雪崩器件,和普通稳压管的击穿特性差不多。

但这条曲线只反映了TVS特性的一个部分,还必须补充下图所示的特性曲线,才能反映TVS的全部特性。

这是在双踪示波器上观察到的TVS管承受大电流冲击时的电流及电压波形。

图中曲线1是TVS管中的电流波形,它表示流过TVS管的电流由1mA突然上升到峰值,然后按指数规律下降,造成这种电流冲击的原因可能是雷击、过压等。

曲线2是TVS 管两端电压的波形,它表示TVS中的电流突然上升时,TVS两端电压也随之上升,但最大只上升到VC值,这个值比击穿电压VBR略大,从而对后面的电路元件起到保护作用。

TVS在电路中和稳压管一样,是反向使用的。

2.参数说明A.击穿电压(VBR):TVS在此时阻抗骤然降低,处于雪崩击穿状态。

B.测试电流(IT):TVS的击穿电压VBR在此电流下测量而得。

一般情况下IT取1mA。

C.反向变位电压(VRWM):TVS的最大额定直流工作电压,当TVS两端电压继续上升,TVS将处于高阻状态。

此参数也可被认为是所保护电路的工作电压。

D.最大反向漏电流(IR):在工作电压下测得的流过TVS的最大电流。

E.最大峰值脉冲电流(IPP):TVS允许流过的最大浪涌电流,它反映了TVS的浪涌抑制能力。

F.最大箝位电压(VC):当TVS管承受瞬态高能量冲击时,管子中流过大电流,峰值为IPP,端电压由VRWM值上升到VC值就不再上升了,从而实现了保护作用。

浅谈ESD与TVS的区别

浅谈ESD与TVS的区别

浅谈ESD与TVS的区别如某知名电子论坛上抛出的问题:求问 TVS 管和 ESD 管的区别?就像是上图的输入二极管是用 TVS 管还是 ESD 管?从这个简单的例子我们聊一聊 TVS 与 ESD (内容比较基础,大神请略过)1.原理上TVS 管•保护靠击穿,击穿后相当于短路,一般能承受电流能力大;••主要是防雷击浪涌,特点是吸收能量大,反应速度较慢;•TVS 管的非线性特性和稳压管一样,击穿前漏电流很小,击穿后是标准的稳压特性,比起压敏电阻来,TVS 管最大钳位电压偏离击穿电压较小,优于压敏电阻,但通流能力比压敏电阻小;从反应速度来看,TVS 管的反应速度很快,为 ps 级,而压敏电阻反应速度较慢,为ns 级;TVS 管的可靠性高,不易劣化,使用寿命长,而压敏电阻采用物理吸收原理,每经过一次ESD 事件,材料就会受到一定的物理损伤,形成永久性的漏电通道,而TVS 采用的半导体钳位原理,在经历了ESD 事件时,瞬间将能量传递出去,对器件本身并无影响;ESD 管•电容放电加钳位,过流能力不强;•主要防静电,特点是吸收能量小,但反应速度快;2.封装大小•TVS 管一般体积比较大;•ESD 器件体积一般比较小;3.应用上•TVS 吸收能量大,适合在电源线输入端作浪涌防护。

比如直击雷、间接雷,大容量的负载投切等导致的浪涌,电压可达几十千伏甚至更高。

反映速度比 ESD 稍微慢一点,一般用于初级和次级保护;•ESD 吸收能力相对小,反应速度比TVS 要快一点,适合静电场合作信号线静电防护,主要用于板级保护;4.工艺不同•TVS 芯片采用的是玻璃钝化工艺,它的电压值最低只能做到5V,电容值会比较高;•ESD 电压可以做到1.8V,电容值最低可以做到0.2pF,而且可以看做是 TVS 的阵列组合;5.测试方法不同•普通 TVS 的测试波形是 10/1000us 的一个电流波;•ESD 的电流测试波形是 8/20us;。

TVS管和压敏电阻的区别

TVS管和压敏电阻的区别

TVS管的作用TVS管是一种二极管形式的高效能保护器件。

当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10-12秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值,有效地保护电子线路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的损坏。

由于它具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点,目前已广泛应用于计算机系统、通信设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表、RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF耦合/IC驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速器、工控回路、继电器、接触器噪声的抑制等各个领域。

TVS管的选取计算选取时应注意以下几点:①TVS额定反向关断电压VWM应大于或等于被保护电路的最大工作电压。

②最小击穿电压VBR=VWM/KBR (其中,KBR=0.8~0.9)。

③TVS的最大箝位电压VC应小于被保护电路的损坏电压,即VC=KC×VBR (其中,KC=1.3)。

④在规定的脉冲持续时间内,TVS的最大峰值脉冲功耗PM必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。

在确定了最大箝位电压后,其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。

TVS管与压敏电阻器的比较目前,国内不少需进行浪涌保护的设备上使用的是压敏电阻器。

TVS管一般用于电快速瞬变脉冲群的防护,其特性比压敏电阻器优越得多,具体特性参数的比较表5所列。

表5 TVS管与压敏电阻器的比较TVS管的应用实例交流电路图4为微机电源采用TVS管作线路保护的原理图。

图4 微机电源部分原理图下面就图4中的线路保护加以说明。

①在进线的交流220 V处加双向TVS管D1,以抑制220 V交流电网中的尖峰干扰。

直流充电桩常见的几种保护措施

直流充电桩常见的几种保护措施

直流充电桩常见的几种保护措施电动汽车充电桩建设以城市为中心,逐步向周边扩散,并优先建设新能源示范城市,通过合理布局,带动全国电动汽车充电桩建设发展。

在电动汽车充电桩的发展过程当中,安全问题涉及各个方面,不仅是设备安全的保护,包括使用过程的安全保护,对电动汽车的充电安全保护,以及对使用人的安全保护。

过流保护:很多电子设备都有个额定电流,不允许超过额定电流,不然会烧坏设备。

过流保护就是说,在电流超过设定电流后,自动断电,来保护设备芯片和主板不被烧坏,避免设备故障;为了避免更换不便,索瑞德电子的FAE工程师建议在充电桩中的过流器件能够优先考虑具备自复能力的自恢复保险丝;短路保护:短路不仅容易损坏电源,严重的甚至引发火灾。

一经发现短路情况,电动汽车充电桩将立刻断电,防患未然;漏电保护:漏电事故一般发生在操作过程当中,很小的电流虽然短时间不会有什么影响,但是时间一长,对人体伤害特别大。

漏电保护系统回收剩余电流,如果电流过大难以回收,将立刻切断电流;确保人体及设备安全。

过压保护:过压保护主要保护电动汽车充电桩供电线路,当电压超过预订的最大值,立即控制电压降低或直接切断电源;常见的过压器件有放电管、二极管以及压敏电阻,各大充电桩商家可根据自家充电桩的防护等级进行实际选型;欠压保护:欠压一般是由于短路引起的,会给电动汽车充电桩的线路和设备本身带来损害。

欠压保护便是在设备由于各种原因被切断电源后,电压被降低到临界电压时,保护电动汽车充电桩不会受损,可延长电动汽车充电桩的使用期限;急停保护:急停开关是操作员在判断设备出现故障却没有自动停止的情况下紧急做出停止运转电动汽车充电桩的开关,是发生在无法判断的紧急情况下可立刻做出的急救操作;防雷击浪涌保护:尤其对露天电动汽车充电桩来说非常重要。

当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时,浪涌保护器能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中其他设备的损害;户外充电桩的雷击浪涌防护多采用陶瓷气体放电管做一级防护,并接入TVS二极管或者是压敏电阻来泄放残压;充电枪插拔保护:既在操作员操作过程当中,对于充电器插拔过程当中的漏电进行回收和处理,避免伤害人体。

TVS管,ESD保护,压敏电阻,自恢复保险丝之间的区别

TVS管,ESD保护,压敏电阻,自恢复保险丝之间的区别

TVS管,ESD保护,压敏电阻,自恢复保险丝之间的区别(一)一、TVS管TVS(Transient Voltage Suppresser瞬态电压抑制器)是普遍使用的一种新型高效电路保护器件,它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。

当它的两端经受瞬间的高能量冲击时,TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗,以吸收一个瞬间大电流,从而把它的两端电压钳制在一个预定的数值上,从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。

正因为如此,TVS可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压,以及感应雷所产生的过电压TVS管是瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor)的简称。

它的特点是:响应速度特别快(为ps级);耐浪涌冲击能力较放电管和压敏电阻差,其10/1000μs波脉冲功率从400W~30KW,脉冲峰值电流从0.52A~544A;击穿电压有从6.8V~550V的系列值,便于各种不同电压的电路使用。

TVS管有单向与双向之分(单向的型号后面的字母为“A”,双向的为“CA”),单向TVS管的特性与稳压二极管TVS管使用时,一般并联在被保护电路上。

为了限制流过TVS管的电流不超过管子允许通过的峰值电流IPP,应在线路上串联限流元件,如电阻、自恢复保险丝、电感等。

相似,双向TVS管的特性相当于两个稳压二极管反向串联。

二、压敏电阻压敏电阻是一种限压型保护器件。

利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。

压敏电阻的主要参数有:压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。

压敏电阻的响应时间为ns级,比空气放电管快,比TVS管稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。

压敏电阻主要可用于直流电源、交流电源、低频信号线路、带馈电的天馈线路。

压敏电阻的失效模式主要是短路,当通过的过电流太大时,也可能造成阀片被炸裂而开路。

五种常见电路保护器件的简介

五种常见电路保护器件的简介

目录产品详细内容介绍 (5)1.瞬态电压抑制二极管/静电保护元件(TVS/ESD) (5)2.金属氧化物压敏电阻(MOV) (8)3.半导体放电管(TSS) (10)4.气体放电管(GDT/SPG) (15)5.自恢复保险丝PPTC (18)附录A . 波形参数 (20)产品基本选型应用 (22)1.产品分类 (22)2.产品应用规则 (22)3.常见方案设计及分析 (23)产品详细内容介绍1.瞬态电压抑制二极管/静电保护元件(TVS/ESD)TVS(Transient Voltage Suppressors),瞬态抑制二极管,采用标准的半导体工艺制成的PN结结构器件。

应用时,反向并联于电路中,泄放瞬态浪涌等过电压,同时把电压箝制在预定水平。

单向和双向TVS的I-V特性如图1.1、图1.2所示,从图中可以看出TVS特性类似于二极管,在击穿电压V BR以下,流过TVS两端的电流很小(μA级),当电压高于击穿电压V BR,TVS的电流以指数规律增加。

表1.1为TVS规格参数。

图1.1 单向TVS伏安特性图1.2 双向TVS伏安特性表1.1 TVS参数1.1V RWM ,I RV RWM ,截止电压,即TVS的最大工作电压,在V RWM下,TVS认为是不工作的,即是不导通的。

I R,TVS截止电压下流过TVS两端的电流,即待机电流,I R应该在规定值范围内。

V RWM和I R测试回路如图1.3所示,对TVS两端施加电压值为V RWM,从电流表中读出的电流值即为TVS的漏电流I R,其中虚线框表示单向TVS测试回路。

对于SMAJ5.0A,当加在TVS两端的电压为5V DC 时,TVS的漏电流应小于800μA。

1.2V BR击穿电压,一般在规定的电流下测得的TVS两端的电压。

对于低压TVS,由于漏电流较大,所以测试电流选取的I T较大,如SMAJ5.0A,测试电流I T选取10mA。

V BR测试电路如图1.4所示,使用脉冲恒流源对TVS施加I T大小的电流时,读出TVS两端的电压则为击穿电压。

稳压二极管和TVS管和快恢复二极管介绍

稳压二极管和TVS管和快恢复二极管介绍

稳压二极管和TVS管和快恢复二极管介绍稳压二极管(Zener Diode)是一种特殊的二极管,也被称为逆向击穿二极管。

它的特点在于,当正向电压在一定范围内时,它表现为普通的二极管,具有导电性;而当逆向电压超过一定值时,它将开始导通,起到稳定电压的作用。

稳压二极管是一种常见的电压稳定元件,主要用于限制电路中的电压,以防止电路失去稳定性。

稳压二极管的典型应用是作为电路中的电压参考源,以保持电路的稳定性。

例如,当使用稳压二极管来稳定电源电压时,它会在电路中提供一个恒定的电压值,以防止电压波动带来的损害。

稳压二极管还可以用于电子设备中的过压保护电路和温度补偿电路等。

TVS管(Transient Voltage Suppression Diode)也是一种特殊的二极管,主要用于保护电路免受瞬态电压冲击。

它的特点在于,当电路中出现过电压情况时,TVS管会迅速导通,将过电压放电到地,以保护电路中的其他元件不受损害。

TVS管可以在非常短的时间内响应过电压,并能够吸收大量的能量。

当电压恢复到正常范围时,TVS管会自动恢复正常工作状态。

由于其高响应速度和高能量吸收能力,TVS管被广泛应用于各种电路中,包括电源保护、通信设备、计算机等。

TVS管通常由硅制成,其运行电压范围从几伏到几千伏不等。

根据需要,可以选择不同的TVS管来匹配电路需求。

在设计电路时,根据电路中出现的可能的瞬态电压,并根据电路的需求选择合适的TVS管。

快恢复二极管(Fast Recovery Diode)是一种专用二极管,用于高速开关电路和电源电路等需要快速恢复的应用中。

它的特点在于,它具有非常快的恢复时间,可以迅速从导通状态恢复到截止状态,以适应高频和高速开关的要求。

快恢复二极管的结构和普通二极管类似,但其材料和工艺有所不同,以实现较快的恢复时间。

快恢复二极管通常由硅制成,其恢复时间短至几纳秒级别。

此外,快恢复二极管还具有低反向电流、低反向电容等特点,可以提高电路的效率和性能。

TVS管与ESD保护二极管的区别

TVS管与ESD保护二极管的区别

TVS管与ESD保护二极管的区别TVS瞬态电压抑制这里不论TV是如何产生的,比如直接或者间接的雷击,静电放电,大容量的负载投切等因素导致的浪涌.电压从几伏到几十千伏甚至更高.ESD静电放电保护这里的ES主要是三种模型所表述.其中主要应用是HBM 和MM,简单说,就是人或者设备对器件放电(静电),但是器件不能损坏. 典型的HBM CLASS 1C模型规定一个充电1000V-2000V的100pF的电容通过一个1500欧姆的电阻对器件放电.MM模型要比人体模型能量大一些.电容是200pF,电压大概在200-400之间,不过没有串联电阻了.典型的人体模型放电,峰值电流小于0.75A,时间150ns典型的机器模型放电,峰值电流小于8A,时间5ns典型的雷击浪涌(电力线入线处使用的TVS)峰值电流3000A,时间20us原理是一样的,但根据功率和封装来分就不一样.ESD和TVS比较的话,要看用在那些用途上,像ESD主要是用来防静电,防静电就要求电容值低,一般是1--3.5PF之间为最好.而TVS就做不到这一点,TVS的电容值比较高.通过分别对其进行符合IEC61000-4-2标准的+/-8KV接触放电,分析捕获的IEC应波型可以得知,TVS保护性能强过贴片压敏很多倍.压敏电阻采用物理吸收原理,每经过一次ESD事件,材料就会受到一定物理损伤,形成永久性的漏电通道,而TVS是采用的半导体钳位原理,在经历ESD事件时,瞬间将能量传递出去,对器件本身并无影响.在结电容方面两者都可以做到1pF以下.0603-060E0R20P-LF 压敏电阻是0603封装工作电压5v,容值0.2pf是业界中目前最低的容值.主要用在HDMI和VGA端口,但是其它端口也可以使用.性能及特点:1.极低电容量(<0.2pF),提供理想的高速数据传输端口保护.2.频率响应范围:0-6GHZ3.接触放电: 8KV (IEC 61000-4-2)空气放电:15KV (IEC 61000-4-2)ESD静电放电保护快速反应时间<1ns,完全通过IEC 61000-4-2静电放电抗扰度国际试验标准.BS0060SS(SOD-123)超小结电容TSS管特点:满足IEC61000-4-5 浪涌承受能力:15A(10/1000μS)IEC 61000-4-2 (ESD) ± 15 kV (air), ± 8 kV (contact)无极性、双向浪涌保护、吸收特性良好他们应用的场合不同,TVS一般用于处级和次级保护,而ESD主要用于板级保护.TVS(transient voltage suppressor) ,而ESD( Electrolstatic discharge ).选择TVS 一般是看器件的功率和封装,ESD器件一般看中的是它的ESD rating (HBM/MM)和IEC61000-4-2的LEVEL,高速的USB和I/O很重视它的C.当然他们的ppk.IPP.VC.Vbr.Vm 也都很重要.具体的内容大家可以参考MICROSEMI/ONSEMI/PROTECKDEVICES等公司的网站.一般都有比较专业的介绍.。

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TVS管,ESD保护,压敏电阻,自恢复保险丝之间的区别(一)一、TVS管TVS(Transient Voltage Suppresser瞬态电压抑制器)是普遍使用的一种新型高效电路保护器件,它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。

当它的两端经受瞬间的高能量冲击时,TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗,以吸收一个瞬间大电流,从而把它的两端电压钳制在一个预定的数值上,从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。

正因为如此,TVS可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压,以及感应雷所产生的过电压TVS管是瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor)的简称。

它的特点是:响应速度特别快(为ps级);耐浪涌冲击能力较放电管和压敏电阻差,其10/1000μs波脉冲功率从400W~30KW,脉冲峰值电流从0.52A~544A;击穿电压有从6.8V~550V的系列值,便于各种不同电压的电路使用。

TVS管有单向与双向之分(单向的型号后面的字母为“A”,双向的为“CA”),单向TVS管的特性与稳压二极管TVS管使用时,一般并联在被保护电路上。

为了限制流过TVS管的电流不超过管子允许通过的峰值电流IPP,应在线路上串联限流元件,如电阻、自恢复保险丝、电感等。

相似,双向TVS管的特性相当于两个稳压二极管反向串联。

二、压敏电阻压敏电阻是一种限压型保护器件。

利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。

压敏电阻的主要参数有:压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。

压敏电阻的响应时间为ns级,比空气放电管快,比TVS管稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。

压敏电阻主要可用于直流电源、交流电源、低频信号线路、带馈电的天馈线路。

压敏电阻的失效模式主要是短路,当通过的过电流太大时,也可能造成阀片被炸裂而开路。

压敏电阻使用寿命较短,多次冲击后性能会下降。

因此由压敏电阻构成的防雷器长时间使用后存在维护及更换的问题三、稳压二极管稳压二极管(又叫齐纳二极管),是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件,在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很小的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定。

稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。

稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更多的稳定电压。

四、自恢复保险丝自恢复保险丝是一种过流电子保护元件,自恢复保险丝是由高科技聚合树脂及纳米导电晶粒经特殊工艺加工制成,正常情况下,纳米导电晶体随树脂基链接形成链状导电通路,保险丝正常工作;当电路发生短路或者过载时,流经保险丝的大电流使其集温升高,当达到居里温度时,其态密度迅速减小,相变增大,内部的导电链路呈雪崩态变或断裂,保险丝呈阶跃式迁到高阻态,电流被迅速夹断,从而对电路进行快速,准确的限制和保护,其微小的电流使保险丝一直处于保护状态,当断电和故障排除后,其集温降低,态密度增大,相变复原,纳米晶体还原成链状导电通路,自恢复保险丝恢复为正常状态,无需人工更换。

TVS管,ESD保护,压敏电阻,自恢复保险丝之间的区别(二)1、稳压管和TVS管的工作原理稳压二极管(又叫齐纳二极管),是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件,在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很小的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定。

稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。

稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更多的稳定电压。

TVS(TransientVoltage Suppresser瞬态电压抑制器)是普遍使用的一种新型高效电路保护器件,它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。

当它的两端经受瞬间的高能量冲击时,TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗,以吸收一个瞬间大电流,从而把它的两端电压钳制在一个预定的数值上,从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。

正因为如此,TVS可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压,以及感应雷所产生的过电压。

TVS管和稳压管一样,也是反向应用的。

其中VR称为最大转折电压,是反向击穿之前的临界电压。

VB是击穿电压,其对应的反向电流IT一般取值为1 mA。

VC 是最大箝位电压,当TVS管中流过的峰值电流为IPP的大电流时,管子两端电压就不再上升了。

因此TVS管能够始终把被保护的器件或设备的端口电压限制在VB~VC的有效区内。

与稳压管不同的是,IPP的数值可达数百安培,而箝位响应时间仅为1×10-12s。

TVS的最大允许脉冲功率为PM=VCIPP,且在给定最大钳位电压下,功耗PM越大,其浪涌电流的承受能力越大。

2、稳压管和TVS管的异同电子系统的应用当中,电压及电流的瞬态干扰会经常造成电子设备的损坏,瞬态干扰的显着特点是作用时间极短,但电压幅度高、瞬态能量大,所以破坏性很大。

为了防止这种破坏,TVS管得到了广泛的应用,TVS(TransientVoltageSuppressor)是一种在稳压管工艺基础上发展起来的一高效能的电路保护器件,其电路符号和普通稳压二极管相同,外形也与普通二极管无异,当TVS 管两端经受瞬间的高能量冲击时,它能以极高的速度(最高达1*10-12秒)使其阻抗骤然降低,同时吸收一个大电流,将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上,从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。

我们在一些精密电子设备中经常可以看到TVS二极管作为ESD防护的主要手段之一。

作为二者的共同点,它们都可以用来稳压,并且都工作在反向截止状态下,其正向特性与普通二极管相同,反向特性为典型的PN结雪崩器件。

但是TVS管齐纳击穿电流更小,大于10V的稳压只有1mA,相对来说齐纳二极管击穿电流要大不少,但是齐纳二极管稳压精度可以做的比较高。

而且TVS管强调的是瞬态响应,所以其时间参数就很重要了,也就是说稳压二极管的响应时间通常要比TVS管的慢。

同时TVS管的功率较大,而稳压管的功率较小。

其次,从概念上理解,TVS管主要是防止瞬间大电压的影响,最终可以达到稳压的目的,这与稳压管的作用是有区别的。

3、稳压管和TVS管的应用(1)浪涌保护电路:稳压管在准确的电压下击穿,这就使得它可作为限制或保护元件电压来使用,因为各种电压的稳压二极管都可以得到,故对于这种应用特别适宜。

(2)电视机里的过压保护电路:EC是电视机主供电压,当EC电压过高时,D1导通,三极管BG导通,其集电极电位将由原来的高电平(5V)变为低电平,通过待机控制线的控制使电视机进入待机保护状态。

(3)电弧抑制电路:在电感线圈、继电器上并联接入一只合适的稳压二极管(也可接入一只普通二极管,原理一样)的话,当线圈在导通状态切断时,由于其电磁能释放所产生的高压会被二极管所吸收,所以当开关断开时,开关的电弧也就被消除了。

这个应用电路在工业上用得比较多,如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它。

(4)串联型稳压电路:在此电路中,串联稳压管BG的基极被稳压二极管D1钳定在13V,那么其发射极就输出恒定的12V电压了。

这个电路在很多场合下都有应用。

4、TVS管的选型及需考虑的因素TVS器件按极性可分为单极性和双极性两种;按用途可分为通用型和专用型;按封装和内部结构可分为轴向引线二极管、双列直插TVS阵列、贴片式和大功率模块等。

轴向引线的产品峰值功率可达40W、500W、600W、1500W和5000W。

其中大功率的产品主要用在电源馈线上,低功率产品主要用在高密度安装场合。

对于高密度安装的场合,也可以选择双列直插和表面贴装等封装形式。

在选用TVS时,应考虑以下几个主要因素:(1)若TVS有可能承受来自两个方向的尖峰脉冲电压(浪涌电压)冲击时,应当选用双极性的,否则可选用单极性。

(2)所选用TVS的VC值应低于被保护元件的最高电压。

VC是二极管在截止状态的电压,也就是在ESD冲击状态时通过TVS的电压,它不能大于被保护回路的可承受极限电压,否则器件面临被损坏的危险。

(3)TVS在正常工作状态下不要处于击穿状态,最好处于VR以下,应综合考虑VR 和VC两方面的要求来选择适当的TVS。

(4)如果知道比较准确的浪涌电流IPP,则可利用VC*IPP来确定功率;如果无法确定IPP的大致范围,则选用功率大些的TVS为好。

PM是TVS能承受的最大峰值脉冲功率耗散值。

在给定的最大箝位电压下,功耗PM越大,其浪涌电流的承受能力越大;在给定的功耗PM下,箝位电压VC越低,其浪涌电流的承受能力越大。

另外,峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。

(5)TVS所能承受的瞬态脉冲是不重复的,器件规定的脉冲重复频率(持续时间与间歇时间之比)为0.01%。

如果电路内出现重复性脉冲,应考虑脉冲功率的累积,不然有可能损坏TVS。

(6)对于小电流负载的保护,可有意识地在线路中增加限流电阻,只要限流电阻的阻值适当,一般不会影响线路的正常工作,但限流电阻对干扰所产生的电流却会大大减小。

但此时可以选用峰值功率较小的TVS管来对小电流负载线路进行保护。

(7)电容量C是由TVS雪崩结截面决定的,这是在特定的1 MHz频率下测得的。

C 的大小与TVS的电流承受能力成正比,C太大将使信号衰减。

因此,C是数据接口电路选用TVS的重要参数。

对于数据/信号频率越高的回路,二极管的电容对电路的干扰越大,形成噪声或衰减信号强度也大,因此,需要根据回路的特性来决定所选器件的电容范围。

高频回路一般选择电容应尽量小(如LCTVS、低电容TVS,电容不大于3 pF),而对电容要求不高的回路,电容的容量选择可高于40pF。

(8)为了满足IEC61000-4-2国际标准,TVS二极管必须达到可以处理最小8kV(接触)和15kV(空气)的ESD冲击,有的半导体生产厂商在自己的产品上使用了更高的抗冲击标准。

而对于某些有特殊要求的便携设备应用,设计者可以按需要挑选!TVS管,ESD保护,压敏电阻,自恢复保险丝之间的区别(三)一、什么是自恢复保险丝自恢复保险丝是一种过流电子保护元件,采用高分子有机聚合物在高压、高温,硫化反应的条件下,搀加导电粒子材料后,经过特殊的工艺加工而成。

在习惯上把PPTC(Polyer Positive TemperatureCoefficent)也叫自恢复保险丝。

严格意义讲:PPTC不是自恢复保险丝,Resettable Fuse才是自恢复保险丝。

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