陳先生
0755-22310076/22310079
0755-22310076
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1、穩(wěn)壓管和TVS管的工作原理
穩(wěn)壓二極管(又叫齊納二極管)，是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件，在這臨界擊穿點(diǎn)上，反向電阻降低到一個(gè)很小的數(shù)值，在這個(gè)低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定。穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來(lái)分檔的，因?yàn)檫@種特性，穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用。穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來(lái)以便在較高的電壓上使用，通過(guò)串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓。
TVS(TransientVoltage Suppresser瞬態(tài)電壓抑制器)是普遍使用的一種新型高效電路保護(hù)器件，它具有極快的響應(yīng)時(shí)間(亞納秒級(jí))和相當(dāng)高的浪涌吸收能力。當(dāng)它的兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時(shí)，TVS能以極高的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變?yōu)榈妥杩梗晕找粋€(gè)瞬間大電流，從而把它的兩端電壓鉗制在一個(gè)預(yù)定的數(shù)值上，從而保護(hù)后面的電路元件不受瞬態(tài)高壓尖峰脈沖的沖擊。正因?yàn)槿绱耍琓VS可用于保護(hù)設(shè)備或電路免受靜電、電感性負(fù)載切換時(shí)產(chǎn)生的瞬變電壓，以及感應(yīng)雷所產(chǎn)生的過(guò)電壓。
3,一般來(lái)說(shuō)，提高開(kāi)關(guān)電源的頻率，則電源。
A,同體積時(shí)，增大功率
B,功率減小，體積也減小
C,功率增大，體積也增大
D,效率提高，體積增大
4，肖特基管和快恢復(fù)管常作為開(kāi)關(guān)電源的。
A,輸入整流管
B,輸出整流管
C,電壓瞬變抑制管
D,信號(hào)檢波管
5，肖特基管與快恢復(fù)管相比。
A,耐壓高
B,反向恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)
C,正向壓降大
D,耐壓低，正向壓降小
6，GTR、SCR、GTO、TRIAC、MOSFET、
IGBT中，那些是開(kāi)關(guān)電源中變壓器常用的驅(qū)動(dòng)元件？
A,GTO和GTRB,TRIAC和IGBTC,MOSFET和IGBTD，SCR和MOSFET
3,一般來(lái)說(shuō)，提高開(kāi)關(guān)電源的頻率，則電源。
A,同體積時(shí)，增大功率
B,功率減小，體積也減小
C,功率增大，體積也增大
D,效率提高，體積增大
4，肖特基管和快恢復(fù)管常作為開(kāi)關(guān)電源的。
A,輸入整流管
B,輸出整流管
C,電壓瞬變抑制管
D,信號(hào)檢波管
5，肖特基管與快恢復(fù)管相比，。
A,耐壓高
B,反向恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)
C,正向壓降大
D,耐壓低，正向壓降小
6，GTR、SCR、GTO、TRIAC、MOSFET、IGBT中，那些是開(kāi)關(guān)電源中變壓器常用的驅(qū)動(dòng)元件？
A,GTO和GTR
B,TRIAC和IGBTC,MOSFET和IGBT
D，SCR和MOSFET
TVS管和穩(wěn)壓管一樣，也是反向應(yīng)用的。其中VR稱為最大轉(zhuǎn)折電壓，是反向擊穿之前的臨界電壓。VB是擊穿電壓，其對(duì)應(yīng)的反向電流IT一般取值為1 mA。VC是最大箝位電壓，當(dāng)TVS管中流過(guò)的峰值電流為IPP的大電流時(shí)，管子兩端電壓就不再上升了。因此TVS管能夠始終把被保護(hù)的器件或設(shè)備的端口電壓限制在VB～VC的有效區(qū)內(nèi)。與穩(wěn)壓管不同的是，IPP的數(shù)值可達(dá)數(shù)百安培，而箝位響應(yīng)時(shí)間僅為1×10-12s。TVS的最大允許脈沖功率為PM=VCIPP，且在給定最大鉗位電壓下，功耗PM越大，其浪涌電流的承受能力越大。
2、穩(wěn)壓管和TVS管的異同
電子系統(tǒng)的應(yīng)用當(dāng)中，電壓及電流的瞬態(tài)干擾會(huì)經(jīng)常造成電子設(shè)備的損壞，瞬態(tài)干擾的顯著特點(diǎn)是作用時(shí)間極短，但電壓幅度高、瞬態(tài)能量大，所以破壞性很大。為了防止這種破壞，TVS管得到了廣泛的應(yīng)用，TVS(Transient VoltageSuppressor)是一種在穩(wěn)壓管工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一高效能的電路保護(hù)器件，其電路符號(hào)和普通穩(wěn)壓二極管相同，外形也與普通二極管無(wú)異，當(dāng)TVS管兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時(shí)，它能以極高的速度(最高達(dá)1*１0-12秒)使其阻抗驟然降低，同時(shí)吸收一個(gè)大電流，將其兩端間的電壓箝位在一個(gè)預(yù)定的數(shù)值上，從而確保后面的電路元件免受瞬態(tài)高能量的沖擊而損壞。我們?cè)谝恍┚茈娮釉O(shè)備中經(jīng)?？梢钥吹絋VS二極管作為ESD防護(hù)的主要手段之一。
作為二者的共同點(diǎn)，它們都可以用來(lái)穩(wěn)壓，并且都工作在反向截止?fàn)顟B(tài)下，其正向特性與普通二極管相同，反向特性為典型的PN結(jié)雪崩器件。但是TVS管齊納擊穿電流更小，大于10V的穩(wěn)壓只有1mA，相對(duì)來(lái)說(shuō)齊納二極管擊穿電流要大不少，但是齊納二極管穩(wěn)壓精度可以做的比較高。而且TVS管強(qiáng)調(diào)的是瞬態(tài)響應(yīng)，所以其時(shí)間參數(shù)就很重要了，也就是說(shuō)穩(wěn)壓二極管的響應(yīng)時(shí)間通常要比TVS管的慢。同時(shí)TVS管的功率較大，而穩(wěn)壓管的功率較小。
其次，從概念上理解，TVS管主要是防止瞬間大電壓的影響，最終可以達(dá)到穩(wěn)壓的目的，這與穩(wěn)壓管的作用是有區(qū)別的。
3、穩(wěn)壓管和TVS管的應(yīng)用
(1)浪涌保護(hù)電路：穩(wěn)壓管在準(zhǔn)確的電壓下?lián)舸@就使得它可作為限制或保護(hù)元件電壓來(lái)使用，因?yàn)楦鞣N電壓的穩(wěn)壓二極管都可以得到，故對(duì)于這種應(yīng)用特別適宜。
(2)電視機(jī)里的過(guò)壓保護(hù)電路：EC是電視機(jī)主供電壓，當(dāng)EC電壓過(guò)高時(shí)，D1導(dǎo)通，三極管BG導(dǎo)通，其集電極電位將由原來(lái)的高電平(5V)變?yōu)榈碗娖?，通過(guò)待機(jī)控制線的控制使電視機(jī)進(jìn)入待機(jī)保護(hù)狀態(tài)。
(3)電弧抑制電路：在電感線圈、繼電器上并聯(lián)接入一只合適的穩(wěn)壓二極管(也可接入一只普通二極管，原理一樣)的話，當(dāng)線圈在導(dǎo)通狀態(tài)切斷時(shí)，由于其電磁能釋放所產(chǎn)生的高壓會(huì)被二極管所吸收，所以當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，開(kāi)關(guān)的電弧也就被消除了。這個(gè)應(yīng)用電路在工業(yè)上用得比較多，如一些較大功率的電磁吸控制電路就用到它。
(4)串聯(lián)型穩(wěn)壓電路：在此電路中，串聯(lián)穩(wěn)壓管BG的基極被穩(wěn)壓二極管D1鉗定在13V,那么其發(fā)射極就輸出恒定的12V電壓了。這個(gè)電路在很多場(chǎng)合下都有應(yīng)用。
4、TVS管的選型及需考慮的因素
TVS器件按極性可分為單極性和雙極性兩種；按用途可分為通用型和專用型；按封裝和內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為軸向引線二極管、雙列直插TVS陣列、貼片式和大功率模塊等。軸向引線的產(chǎn)品峰值功率可達(dá)40W、500W、600W、1500W和5000W。其中大功率的產(chǎn)品主要用在電源饋線上，低功率產(chǎn)品主要用在高密度安裝場(chǎng)合。對(duì)于高密度安裝的場(chǎng)合，也可以選擇雙列直插和表面貼裝等封裝形式。
在選用社保電子防雷元器件，TVS時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)主要因素：www.yinyulong.cn
(1)若TVS有可能承受來(lái)自兩個(gè)方向的尖峰脈沖電壓(浪涌電壓)沖擊時(shí)，應(yīng)當(dāng)選用雙極性的，否則可選用單極性。
(2)所選用TVS的VC值應(yīng)低于被保護(hù)元件的最高電壓。VC是二極管在截止?fàn)顟B(tài)的電壓，也就是在ESD沖擊狀態(tài)時(shí)通過(guò)TVS的電壓，它不能大于被保護(hù)回路的可承受極限電壓，否則器件面臨被損壞的危險(xiǎn)。
(3)TVS在正常工作狀態(tài)下不要處于擊穿狀態(tài)，最好處于VR以下，應(yīng)綜合考慮VR和VC兩方面的要求來(lái)選擇適當(dāng)?shù)腡VS。
(4)如果知道比較準(zhǔn)確的浪涌電流IPP，則可利用VC*IPP來(lái)確定功率；如果無(wú)法確定IPP的大致范圍，則選用功率大些的TVS為好。PM是TVS能承受的最大峰值脈沖功率耗散值。在給定的最大箝位電壓下，功耗PM越大，其浪涌電流的承受能力越大；在給定的功耗PM下，箝位電壓VC越低，其浪涌電流的承受能力越大。另外，峰值脈沖功耗還與脈沖波形、持續(xù)時(shí)間和環(huán)境溫度有關(guān)。
(5)TVS所能承受的瞬態(tài)脈沖是不重復(fù)的，器件規(guī)定的脈沖重復(fù)頻率(持續(xù)時(shí)間與間歇時(shí)間之比)為0.01％。如果電路內(nèi)出現(xiàn)重復(fù)性脈沖，應(yīng)考慮脈沖功率的累積，不然有可能損壞TVS。
(6)對(duì)于小電流負(fù)載的保護(hù)，可有意識(shí)地在線路中增加限流電阻，只要限流電阻的阻值適當(dāng)，一般不會(huì)影響線路的正常工作，但限流電阻對(duì)干擾所產(chǎn)生的電流卻會(huì)大大減小。但此時(shí)可以選用峰值功率較小的TVS管來(lái)對(duì)小電流負(fù)載線路進(jìn)行保護(hù)。
(7)電容量C是由TVS雪崩結(jié)截面決定的，這是在特定的1 MHz頻率下測(cè)得的。C的大小與TVS的電流承受能力成正比，C太大將使信號(hào)衰減。因此，C是數(shù)據(jù)接口電路選用TVS的重要參數(shù)。對(duì)于數(shù)據(jù)/信號(hào)頻率越高的回路，二極管的電容對(duì)電路的干擾越大，形成噪聲或衰減信號(hào)強(qiáng)度也大，因此，需要根據(jù)回路的特性來(lái)決定所選器件的電容范圍。高頻回路一般選擇電容應(yīng)盡量小(如LCTVS、低電容TVS，電容不大于3 pF)，而對(duì)電容要求不高的回路，電容的容量選擇可高于40pF。
(8)為了滿足IEC61000-4-2國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，TVS二極管必須達(dá)到可以處理最小8kV(接觸)和15kV(空氣)的ESD沖擊，有的半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商在自己的產(chǎn)品上使用了更高的抗沖擊標(biāo)準(zhǔn)。而對(duì)于某些有特殊要求的便攜設(shè)備應(yīng)用，設(shè)計(jì)者可以按需要挑選！防雷器及防雷元器件采購(gòu)請(qǐng)進(jìn)入：www.yinyulong.cn；社保電子網(wǎng)站詢價(jià)。
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