瞬态电压抑制器(TVS)相关参数定义与解释
- 格式:docx
- 大小:10.18 KB
- 文档页数:2
TVSS瞬态电压浪涌抑制器介绍1.前言:TVSS (Transient Voltage Surge Suppressor) 瞬态电压浪酒抑制器,或叫瞬态浪涌抑制器,用于低压配电系统中,通常由三级组成全面的保护。
TVSS是美国对高端浪涌保护设备(High tier SPD)的简称,美国TVSS与欧洲SPD相比最显著特点是响应快(即能应对高频脉冲);能够有效防护电磁脉冲对网络系统的破坏性干扰和损害,在美国主要用于(军工,超算,银行证券等高端服务器机房等)对数据业务抗高频干扰有较高要求的场合;作为美国领先的高科技产品,列入美国出口管制的高科技产品范畴。
2.瞬态浪涌产生的位置及原因突波(瞬间发生的高压)和瞬态尖峰浪酒(持续期为微秒~2ms的尖峰脉冲)会以下述三种形式串入用户供电系统中。
图1示出瞬态过电压图。
(1)产生于配电线路上,放电电流200~400kA,脉宽0.1~0.2ms的高压尖峰脉神,持续1~2s①打在电网上的直击雷②感应雷透过感应方式耦合到电子设备的电源线,控制讯号线或通讯线上;③高压线路的短路故障。
(2)于用户的供电系统中产生的工作浪涌,放电电流10kA,峰值电压最高达6000①高压变压器的投入或切除②大型电动机及水泵的启、停;③电焊机、电梯马达的运行;④补偿调整电容系统的调节;⑤重载可控硅负载的运行。
(3)产生于内部末端负载的瞬态浪涌,峰值电压可达5000V,放电电流几百安培数量级。
①复印机运行;②激光打印机开明;③继电器、开关、电磁阀、变频调速器引起的线路间干扰;④末端负载过流短路故障;⑤静电放电。
3.瞬态浪涌对设备的危害瞬态浪涌对负载可能产生的危害,分级为如下三种:(1)浪涌电压的峰值达到20kV数量级以上,强度冲击,产生下述危害。
①会对用户的设备立即造成灾害性不可恢复的直接经济损失;②整个系统停顿,如银行电脑服务停顿,移动电话通讯中止等间接经济损失。
(2)浪涌电压处于1.2~2.1kV数量级,中度冲击,产生下述危害:①造成用户设备中的某些部件被损坏或致其性能提前老化;②电子设备的线路板及元件烧毁。
TVS瞬态电压抑制二极管(钳位二极管)原理参数瞬态电压抑制二极管(TVS)又叫钳位二极管,是目前国际上普遍使用的一种高效能电路保护器件,它的外型与普通二极管相同,但却能吸收高达数千瓦的浪涌功率,它的主要特点是在反向应用条件下,当承受一个高能量的大脉冲时,其工作阻抗立即降至极低的导通值,从而允许大电流通过,同时把电压钳制在预定水平,其响应时间仅为10-12毫秒,因此可有效地保护电子线路中的精密元器件。
瞬态电压抑制二极管允许的正向浪涌电流在TA=250C,T=10ms条件下,可达50~200A。
双向TVS可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率,并把电压钳制到预定水平,双向TVS适用于交流电路,单向TVS一般用于直流电路。
可用于防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率等,是一种理想的保护器件。
耐受能力用瓦特(W)表示。
瞬态电压抑制二极管的主要电参数(1)击穿电压V(BR)器件在发生击穿的区域内,在规定的试验电流I(BR)下,测得器件两端的电压称为击穿电压,在此区域内,二极管成为低阻抗的通路。
(2)最大反向脉冲峰值电流IPP在反向工作时,在规定的脉冲条件下,器件允许通过的最大脉冲峰值电流。
IPP与最大钳位电压VC(MAX)的乘积,就是瞬态脉冲功率的最大值。
使用时应正确选取TVS,使额定瞬态脉冲功率PPR大于被保护器件或线路可能出现的最大瞬态浪涌功率。
瞬态电压抑制二极管的分类瞬态电压抑制二极管可以按极性分为单极性和双极性两种,按用途可分为各种电路都适用的通用型器件和特殊电路适用的专用型器件。
如:各种交流电压保护器、4~200mA电流环保器、数据线保护器、同轴电缆保护器、电话机保护器等。
若按封装及内部结构可分为:轴向引线二极管、双列直插TVS阵列(适用多线保护)、贴片式、组件式和大功率模块式等。
瞬态电压抑制二极管的应用目前已广泛应用于计算机系统、通讯设备、交/ 直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表(电度表)、RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN 、ADSL、USB、M P3、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、接触器噪音的抑制等各个领域。
瞬态电压抑制二极管(TVS)特点及主要参数一、TVS器件的特点瞬态(瞬变)电压抑制二级管简称TVS器件,在规定的反向应用条件下,当承受一个高能量的瞬时过压脉冲时,其工作阻抗能立即降至很低的导通值,允许大电流通过,并将电压箝制到预定水平,从而有效地保护电子线路中的精密元器件免受损坏。
TVS能承受的瞬时脉冲功率可达上千瓦,其箝位响应时间仅为1ps(10-12S)。
TVS允许的正向浪涌电流在T =25℃,T=10ms条件下,可达50~200A 。
双向TVS可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率,并把电压箝制到预定水平,双向TVS适用于交流电路,单向TVS一般用于直流电路。
二、TVS器件的电特性1、单向TVS的V-I特性如图1-1所示,单向TVS的正向特性与普通稳压二极管相同,反向击穿拐点近似“直角”为硬击穿,为典型的PN结雪崩器件。
从击穿点到Vc值所对应的曲线段表明,当有瞬时过压脉冲时,器件的电流急骤增加而反向电压则上升到箝位电压值,并保持在这一水平上。
2、双向TVS的V-I特性如图1-2所示,双向TVS的V-I特性曲线如同两只单向TVS“背靠背”组合,其正反两个方向都具有相同的雪崩击穿特性和箝位特性,正反两面击穿电压的对称关系为:0.9≤V(BR)(正) /V(BR)(反) ≤1.1,一旦加在它两端的干扰电压超过箝位电压Vc就会立刻被抑制掉,双向TVS在交流回路应用十分方便。
三、TVS器件的主要电参数1、击穿电压V(BR)器件在发生击穿的区域内,在规定的试验电流I(BR) 下,测得器件两端的电压称为击穿电压,在此区域内,二极管成为低阻抗的通路。
2、最大反向脉冲峰值电流IPP在反向工作时,在规定的脉冲条件下,器件允许通过的最大脉冲峰值电流。
IPP与最大箝位电压Vc(MAX)的乘积,就是瞬态脉冲功率的最大值。
使用时应正确选取TVS,使额定瞬态脉冲功率PPR大于被保护器件或线路可能出现的最大瞬态浪涌功率。
图1-3表明当瞬时脉冲峰值电流出现时,TVS被击穿,并由击穿电压值上升至最大箝位电压值,随着脉冲电流呈指数下降,箝位电压亦下降,恢复到原来状态。
TVS瞬态抑制二极管参数1. 介绍瞬态抑制二极管(Transient Voltage Suppressor Diode,简称TVS二极管)是一种用于保护电子电路免受瞬态电压干扰的器件。
它可以有效地抑制过电压和过电流,保护电路中的其他元件不受损坏。
本文将重点介绍TVS瞬态抑制二极管的参数,包括其电气参数、封装参数和可靠性参数。
2. 电气参数2.1 额定电压(Vr)额定电压是指TVS二极管能够正常工作的最大电压。
当电压超过额定电压时,TVS二极管将开始导通,以保护电路免受过电压的影响。
2.2 尖峰脉冲功率(Ppp)尖峰脉冲功率是指TVS二极管能够吸收的瞬态脉冲能量。
它表示了TVS二极管在瞬态电压出现时能够承受的最大功率。
通常情况下,尖峰脉冲功率越大,TVS二极管的抑制能力越强。
2.3 最大反向峰值电流(Ipp)最大反向峰值电流是指TVS二极管能够承受的最大反向电流。
当电路中的电压超过额定电压时,TVS二极管将导通,使电流通过,以保护电路。
最大反向峰值电流越大,TVS二极管的抑制能力越强。
2.4 动态电阻(Rd)动态电阻是指TVS二极管在导通状态下的电阻。
动态电阻越小,TVS二极管的抑制能力越强。
因此,低动态电阻是衡量TVS二极管性能好坏的重要指标之一。
3. 封装参数3.1 封装类型TVS瞬态抑制二极管有多种封装类型可供选择,常见的封装类型有DO-214、SMA、SMB等。
不同的封装类型适用于不同的应用场景。
选择合适的封装类型可以提高电路的可靠性和稳定性。
3.2 封装尺寸封装尺寸是指TVS二极管的外部尺寸。
在进行电路设计时,需要考虑TVS二极管的封装尺寸是否符合电路板的布局要求,以确保TVS二极管能够正确安装在电路板上。
3.3 焊接温度焊接温度是指TVS二极管在焊接过程中所能承受的最高温度。
在进行电路组装时,需要控制焊接温度,避免超过TVS二极管的最大焊接温度,以免影响其性能和可靠性。
4. 可靠性参数4.1 工作温度范围工作温度范围是指TVS二极管能够正常工作的温度范围。
TVS管参数介绍及选型TVS(Transient Voltage Suppressor)是一种能够有效保护电子设备免受过电压冲击损坏的电子元件。
在电路中,当电压超过设定的阈值时,TVS管会短暂地导通,并通过将过电压导向地来保护其他电子元件。
本文将介绍TVS管的参数,并为你提供选型的一些指导。
1.电压阈值(Vc):TVS管的电压阈值是指在该电压以下,TVS管被认为是一个高阻抗元件,几乎不导电。
当电压超过该阈值时,TVS管会瞬间导通并引导电流,将过电压导向地。
电压阈值的选择应根据需要保护的设备的最大工作电压来确定。
2. 瞬态功率能力(Pppm):瞬态功率能力是指TVS管在瞬态过电压状态下能够承受的最大功率。
选择合适的瞬态功率能力非常重要,以确保TVS管能够正常工作和保护设备。
一般来说,瞬态功率能力应大于被保护设备的额定功率。
3. 峰值准直电流(Itsm):峰值准直电流是指TVS管在短时间内能够承受的最大电流,通常以非重复脉冲的形式给出。
选择合适的峰值准直电流也非常重要,以确保TVS管能够正常工作而不被过大的电流烧毁。
4.容量(C):容量是指TVS管的储能能力,也称作TVS管的质量因数。
容量越大,TVS管储能能力越强,能够更有效地吸收和消除过电压。
在选择TVS管时,可以根据设备的敏感程度和所需保护的范围来选择适当的容量。
5.正向开启电压(Vf):正向开启电压是指TVS管在正向电压下开始导通的电压。
一般来说,正向开启电压应尽量小,以减少电路的功耗。
6.电流泄漏(Ir):电流泄漏是指在正常工作状态下,TVS管从其正向开启电压下的电流。
电流泄漏越小,TVS管的功耗越低。
在选型TVS管时,首先你需要确定你的应用中所需保护的设备的最大工作电压和额定功率。
然后,选择一个具有与设备需求相匹配的瞬态功率能力和峰值准直电流的TVS管。
选择一个容量足够大的TVS管可以更好地保护设备免受过电压的损害。
此外,还需要注意选择一个正向开启电压和电流泄漏较小的TVS管,以减少功耗和能量损耗。
tvs钳位电压TVS钳位电压是指瞬态电压抑制器(TVS)所能承受的最高电压值。
在电子产品的设计中,我们常常会遇到电压突然变化的情况,这时就需要用到瞬态电压抑制器来保证电路的稳定性和安全性。
本文将从以下几个方面阐述TVS钳位电压的相关知识。
一、TVS的工作原理瞬态电压抑制器(TVS)是一种电子元件,它通过将过高的瞬态电压分流到地上,来保护电子设备免受急性电压波动的影响。
TVS通常由一个高电阻电路和一个低电阻电路组成。
当电路遭受高电压击打时,高电阻电路会先接收电压,将其限制在钳位电压以下,此时低电阻电路开始工作,将电压分流到地上,以保护电路。
二、如何确定TVS钳位电压所谓TVS钳位电压,就是指TVS所能承受的最高电压值。
这个值非常重要,因为一旦瞬态电压超过了TVS的钳位电压,TVS就无法发挥应有的保护作用了。
在确定TVS钳位电压时,可以参考以下几个因素:1. TVS的工作环境:不同的工作环境会产生不同的电压波动,因此需要考虑使用环境的实际情况来选择合适的TVS元件,以保证其钳位电压的合理性。
2. 设备的输入电压范围:TVS钳位电压应该与设备的输入电压范围相匹配,以免过高或过低的电压对设备造成损害。
3. 设备的工作电流:TVS元件的额定电流应与设备的工作电流匹配,以保证设备的安全运行。
三、TVS的应用场景TVS元件广泛应用于各种电子设备中,其主要作用是保护电路免受电压波动的影响,防止电路被烧毁或损坏。
以下是一些TVS的应用场景:1. 汽车电子设备中:在汽车电子设备中,TVS被用来保护电路免受电磁干扰和过电压损害。
2. 通信设备中:TVS被用来保护通信设备免受雷击、静电干扰和电磁干扰损害。
3. 家电设备中:TVS被用来保护家电设备免受电网电压波动造成的损害,例如电视、冰箱、洗衣机等家电设备。
总之,TVS钳位电压是瞬态电压抑制器的一个非常重要的参数,它决定了TVS所能承受的最高电压值,也是保护电路免受电压波动损害的关键。
瞬态抑制器TVS技术介绍1.静电的产生简单的说就是两物质经由接触摩擦而失去电子或得到电子,使带「不流动」的电荷称之静电。
举例说明:垫板经由与人体摩擦后可吸引头发;尼龙裤或羊毛衣脱下时,因与人体摩擦而产生静电,在接触到空气而中和,以至于发出霹ㄆㄚ声响。
相对湿度也是影响摩擦生电的电量大小的因素,再低于45度以下时,会产生比处于55度以上的湿度下,更大的电压,破坏性也相对较大。
合理的相对湿度在30~60度之间*静电的能量公式如下静电的能量=1/2*C*V²Q=C*V电荷总量不变若C减少则V增加2.ESD故障模式※人体放电模式HBM(Human-Body Model)※组件充电模式CDM(Charged-Device Model)※机器放电模式MM(Machine Model)※电场感应模式FIM(Field-Induced Model)HBM模式概念摩擦-带电-接触-放电-损坏人体经由某种因素累积了静电,此时若接触到IC的接脚或其它导电部分,因两者之间电位不同,而IC某处又提供静电电荷消散路径时,将发生静电电荷消散,最后达到电荷平衡状态,在此一过程的极短时间(ns)内产生数安培的放电电流。
CDM模式概念IC因摩擦或者其它因素而在IC内部累积了静电电荷,当IC在处理过程中,若碰触到接地表面,则静电将至内部流出造成放电现象,CDM上升时间约100ps,损坏时间则在20-50ps间即发生。
MM模式概念机器放电模式是指在IC生产过程中,因为制程的自动化、机械化,生产机台本身因此累积了静电电荷,当机器碰触IC时,静电电荷便从IC接脚放电。
FIM模式概念电场感应模式意指当IC因输送带或其它因素经过一电场时,其相对极性电荷可能会自IC接脚排放,待IC通过电场之后,IC本身便累积了静电电荷,此电荷便会以类似CDM模式放电。
3.静电放电的失效判定标准通常有下列三种方法:故障等级:等级A:经ESD测试后系统功能正常。
瞬态电压抑制二极管参数瞬态电压抑制二极管(Transient Voltage Suppression Diode,TVS)是一种用于抑制电路中瞬态电压峰值的重要电子组件。
在电力系统、通信设备、汽车电子以及各种电子设备中起到了至关重要的保护作用。
瞬态电压抑制二极管参数的合理选择对于电路的可靠性和稳定性具有重要意义。
本文将深入探讨瞬态电压抑制二极管参数的相关内容,希望能够对读者进行全面、深刻和灵活的理解。
一、瞬态电压抑制二极管的概述瞬态电压抑制二极管,又称为TVS二极管,主要用于对电路中的瞬态电压进行保护。
它的主要作用是通过提供一个低阻抗的路径,将瞬态电压引导到地或其他低电压点,以保护电路中的敏感元件不受损坏。
瞬态电压抑制二极管的参数主要包括最大峰值电压(Vc),最大峰值电流(Ipp),保护电压(Vr),响应时间(tr),以及功率耗散能力等。
二、瞬态电压抑制二极管参数的影响因素1. 最大峰值电压(Vc):Vc是瞬态电压抑制二极管能够承受的最大电压,在选择时应考虑电路中可能出现的最高电压,以确保其能够提供有效的保护。
根据电路的需求,Vc的值应略高于电路中最高电压值。
2. 最大峰值电流(Ipp):Ipp是瞬态电压抑制二极管能够承受的最大电流,也是保护电路的重要参数。
在电路中发生瞬态电压过冲时,瞬态电流会通过二极管,因此选择具有足够大的Ipp值的二极管可以确保其正常工作。
3. 保护电压(Vr):Vr是指瞬态电压抑制二极管对于保护电路中敏感元件的保护电压。
当瞬态电压超过Vr时,二极管将开始导通,将瞬态电压引导到地或其他低电压点。
根据电路中敏感元件的额定工作电压,选择合适的Vr值非常重要。
4. 响应时间(tr):响应时间是瞬态电压抑制二极管从正常工作状态到完全导通所需的时间。
较短的响应时间可以更快地保护电路中的敏感元件,因此在选择二极管时需要注意其响应时间。
5. 功率耗散能力:功率耗散能力是指瞬态电压抑制二极管在正常工作状态下能够耗散的最大功率。
瞬态电压抑制器瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor)简称TVS,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、通讯设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表(电度表)、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、接触器噪音的抑制等各个领域。
具体有以下三大特点:1、将TVS二极管加在信号及电源线上,能防止微处理器或单片机因瞬间的肪冲,如静电放电效应、交流电源之浪涌及开关电源的噪音所导致的失灵。
2、静电放电效应能释放超过10000V、60A以上的脉冲,并能持续10ms;而一般的TTL器件,遇到超过30ms的10V脉冲时,便会导至损坏。
利用TVS二极管,可有效吸收会造成器件损坏的脉冲,并能消除由总线之间开关所引起的干扰(Crosstalk)。
3、将TVS二极管放置在信号线及接地间,能避免数据及控制总线受到不必要的噪音影响。
一、TVS的特性及主要参数1、TVS的特性曲线TVS的电路符号与普通稳压二极管相同。
它的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。
在瞬态峰值脉冲电流作用下,流过TVS的电流,由原来的反向漏电流ID上升到IR时,其两极呈现的电压由额定反向关断电压VWM上升到击穿电压VBR,TVS被击穿。
tvs管参数选择计算方法(最新版4篇)目录(篇1)一、前言二、tvs 管的概述三、tvs 管参数选择计算方法1.反向击穿电压2.动态响应特性3.瞬态功率四、应用领域五、结论正文(篇1)一、前言在电力电子技术领域,tvs 管作为一种重要的保护器件,具有很高的实用价值。
tvs 管能够在电压超过一定值时迅速导通,将瞬态电压引向地,保护电路免受损坏。
因此,如何选择合适的 tvs 管参数,提高其在实际应用中的性能,是电力电子工程师关注的焦点。
本文将介绍 tvs 管参数选择计算方法,帮助工程师更好地应用这一器件。
二、tvs 管的概述tvs 管,全称为 Transient Voltage Suppressor,中文名为瞬态电压抑制器,是一种能在瞬间电压超过其额定值时迅速导通的四端元件。
tvs 管具有响应速度快、瞬态功率大、箝位电压低等特点,广泛应用于电力系统、通信设备、家电产品等领域。
三、tvs 管参数选择计算方法1.反向击穿电压反向击穿电压是 tvs 管的一个重要参数,决定了其保护能力。
选择tvs 管时,需要根据电路的工作电压范围来确定反向击穿电压值。
通常情况下,反向击穿电压应略高于电路的最大工作电压,以保证在瞬态电压出现时,tvs 管能够及时导通。
2.动态响应特性动态响应特性是指 tvs 管在瞬态电压作用下,从截止区到导通区的时间。
响应速度越快,tvs 管对瞬态电压的抑制效果越好。
在选择 tvs 管时,应根据电路中瞬态电压的幅值和持续时间来选择具有合适动态响应特性的 tvs 管。
3.瞬态功率瞬态功率是指 tvs 管在导通状态下,能够承受的瞬态电压和电流的乘积。
选择 tvs 管时,需要根据电路中可能出现的瞬态电压和电流幅值来确定瞬态功率。
为了保证 tvs 管在瞬态电压作用下不会损坏,瞬态功率应大于电路中可能出现的最大瞬态功率。
四、应用领域tvs 管广泛应用于电力系统、通信设备、家电产品等领域。
例如,在电力系统中,tvs 管可用于保护输电线路、变电站设备等;在通信设备中,tvs 管可用于保护信号线、数据线等;在家电产品中,tvs 管可用于保护电源、电机等部件。
瞬态电压抑制器(TVS)相关参数定义与解释
在设计汽车的过程中,一个主要的难题是例如控制单元、传感器、信息娱
乐系统等保护电子设备,免遭出现在电源线上的有害浪涌、电压瞬态、ESD 和
噪声的损害。
瞬态电压抑制器(TVS)是用于保护汽车电子产品的理想方案,
有些参数对这些应用来说非常重要,包括功率等级、关态电压、击穿电压、最
大击穿电压。
下面是这些参数的定义。
功率等级
TVS 的功率等级是在一定测试或应用条件下吸收浪涌的能力。
10
μs/1000 μs 脉冲波形(Bellcore 1089 标准)的行业标准测试条件如图1 所示。
这个测试条件不同于TVS 瞬态电压吸收能力的测试条件,吸收能力的测试采用8 μs/20 μs 脉冲波形,如图2 所示。
图1:TVS 的测试波形(Bellcore 1089)图2:TVS 的波形
击穿电压(VBR)
击穿电压是器件进入雪崩击穿的电压,采用数据表上的特定电流条件下
进行测试。
最大击穿电压(VC:钳位电压)
在一定的峰值脉冲电流等级下,TVS 上会出现钳位电压。
TVS 的击穿电压是在非常低的电流下测得的,例如1mA 或10mA,不同于应用条件下的实际雪崩电压。
因此,半导体制造商标注的典型或最大击穿电压对应的是大电流。
关态工作电压(VWM):工作时的关态反向电压
关态电压指的是TVS 在未击穿情况下所能承受的最高电压,是电路中在正常情况下不工作的保护器件的重要参数。
在汽车里面,一些汽车电子产品。