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分析響應時間ns級別的TVS管個中奧祕

 

  大功率供電線路防浪湧的設計是關係到整個供電線路安全執行的非常重要的事情,而矽瞬變二極體(TVS管)往往是我們進行該設計時最重要的器件。TVS管常被用來並聯於電源正負極,防止過大的反向電壓對負載電路的衝擊,從而起到保護電路的作用。

  當其兩極受到反向瞬態高能量衝擊時,器件迅速導通(以10~12ns量級的速度將兩極間的高阻抗變為低阻抗),吸收高達數千瓦的浪湧功率。導通後阻抗很小,它的鉗位電壓很平坦,很接近工作電壓。此管在直流電源輸入電路的入口處安裝是有雙重作用,一是吸收浪湧電壓,達到防雷的作用,二是與輸入熔絲(保險絲)一起構成反極性輸入保護的作用。

       

  矽瞬變吸收二極體的工作類似於普通的穩壓管,是箝位型的干擾吸收器件,其應用是與被保護裝置並聯使用。矽瞬變電壓吸收二極體具有極快的響應速度(亞納秒級)、相當高的浪湧吸收能力和極多的電壓檔次。能保護裝置或電路免受靜電、電感性負載切換時產生的瞬變電壓,以及感應雷所產生的過電壓。

        

  TVS管有單方向(單個二極體)和雙方向(兩個背對背連線的二極體)兩種,它們的主要引數是擊穿電壓、漏電流和電容。使用中,TVS管的擊穿電壓要比被保護電路工作電壓高10%左右,以防止因線路工作電壓接近TVS擊穿電壓,使TVS管漏電流影響電路正常工作;也避免因環境溫度變化導致的TVS管擊穿電壓落入線路正常工作電壓的範圍。當TVS管兩極受到反向高能量衝擊時,它能以10~12nS級的速度,將其兩極間的阻抗由高變低,吸收高達數千瓦的浪湧功率,使兩極間的電位箝位於預定值,有效地保護電子裝置中的元器件免受浪湧脈衝的損害。

        

  TVS管具有響應時間快、瞬態功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差小、箝位電壓容易控制、體積小等優點,目前已廣泛應用於家用電器、電子儀表、通訊裝置、電源、計算機系統等各個領域。以優質電源管理方案聞名的力特公司(Littelfuse)的1500W系列的TVS管為工業輸電線路防浪湧設計提供了可靠的方案。尤其是1.5KE480CA雙向TVS在工業設計中得到廣泛應用。