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揭祕TVS管在電路設計中的典型應用

 

  實際的應用電路中,處理瞬時脈衝對器件損害的最好辦法,就是將瞬時電流從敏感器件引開。為達到這一目的,將TVS管線上路板上與被保護線路並聯。這樣,當瞬時電壓超過電路正常工作電壓後,TVS管將發生雪崩擊穿,從而提供給瞬時電流一個超低阻抗的通路,其結果是瞬時電流通過TVS管被引開,從而避開被保護器件,並且在電壓恢復正常值之前使被保護迴路一直保持截止電壓。在此之後,當瞬時脈衝結束以後,TVS管再自動恢復至高阻狀態,整個迴路進入正常電壓狀態。下面就由立裝置鑫電子分享TVS管在電路應用中的幾個典型例項。

        

 

  1、TVS管在交流電路中的應用

  圖1所示是一個雙向TVS管在交流電路中的應用電路。應用TVS管可以有效地抑制電網帶來的過載脈衝,從而起到保護整流橋及負載中所有元器件的作用。圖1中的TVS管箝位電壓應不大於電路的允許電壓。

 

       

 

  2、用TVS管保護直流穩壓電源

  圖2是一個直流穩壓電源,在其穩壓輸出端加上TVS管,可以保護使用該電源的儀器裝置,同時還可以吸收電路中電晶體的集電極到發射極間的峰值電壓,從而保護電晶體。建議在每個穩壓源的輸出端增加一個TVS管,這樣可以大幅度地提高整機的可靠性。

 

       

 

  3、用TVS管保護電晶體電路

  各種瞬變電壓能使電晶體的EB結或CE結擊穿而損壞,特別是電晶體集電極有感性(線圈、變壓器、電動機)負載時,通常會產生高壓反電勢,因而可能使電晶體損壞。在實際應用中,建議採用TVS管作為保護器件。圖3所示為TVS管保護電晶體的四種電路例項。

 

        

 

  4、積體電路的保護

  由於現代IC的整合度越來越高,而其耐壓則越來越低,因而很容易受到瞬變電壓的衝擊而損壞,故須採取保護措施。通常在CMOS電路的輸入端及輸出端都有保護網路,為了可靠起見,在各整機對外介面處也增加了各種保護網路。圖4給出了用TVS管對TTL及CMOS器件進行保護的有關電路措施。

 

        

 

  5、用TVS管保護整合運放

  整合運放對外界電應力非常敏感。因此,在使用運放的過程中,如果因操作失誤或採取了不正常的工作條件,往往會出現過大的電壓或電流,特別是浪湧和靜電脈衝,從而很容易使運放受損或失效。圖5所示是用TVS管在運放差模輸入端防止過壓損傷的保護電路。