TVS管与压敏电阻器的选型比较

时间：2024-07-24 23:13:31

关键字：瞬态电压抑制二极管电阻器

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[导读]这些器件可以快速响应电压冲击，并且限制瞬态电压到可以安全处理的水平。本文将详细介绍TVS器件的工作原理、类型、选择与应用。

瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor, TVS)是一种用于保护电子电路敏感部分的关键器件。这些器件可以快速响应电压冲击，并且限制瞬态电压到可以安全处理的水平。本文将详细介绍TVS器件的工作原理、类型、选择与应用。

一、TVS器件的工作原理

TVS器件通过在电路中的关键位置提供一种低阻抗路径，用于分流可能损坏敏感组件的瞬态电压。当电压达到特定水平时，TVS器件会变成导通状态，从而将电流从潜在的危险路径分流掉。

二、TVS器件的类型

1、二极管型TVS：二极管型TVS是一种常用的保护器件，其结构和通常的二极管相似，但专为抑制瞬态电压设计;

2、多层瓦里斯特器(MLV)型TVS：MLV型TVS采用特殊的陶瓷材料，能够在瞬态条件下提供低电阻。

三、TVS器件的选择

1、工作电压：必须选择与电路工作电压匹配的TVS器件;

2、峰值脉冲功率：TVS器件必须能够承受可能遇到的最大瞬态能量;

3、响应时间：必须确保TVS器件的响应时间足够快，以便及时保护电路;

4、封装形式：根据电路的布局和空间限制选择合适的封装。

四、TVS器件的应用

TVS器件广泛应用于许多工业和消费电子产品中，包括：

1、通信设备：保护通信线路免受雷击和其他电源干扰的影响;

2、汽车电子：在汽车中保护敏感电子系统免受电磁干扰和其他瞬态电压的影响;

3、医疗设备：在复杂的医疗设备中保护微小的电子组件。

TVS器件是现代电子电路不可或缺的保护元件，提供了一种简单、有效的方法来抑制可能危及电路完整性的瞬态电压。通过了解其工作原理和应用，工程师和设计师可以更好地利用TVS器件来增强他们产品的可靠性和耐用性。

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。双向TVS管D1的