淺析TVS管的分類及選型的注意事項
TVS管是普遍使用的一種新型高效電路保護器件,它具有極快的響應時間(亞納秒級)和相當高的浪湧吸收能力。當它的兩端經受瞬間的高能量衝擊時,TVS管能以極高的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變為低阻抗,以吸收一個瞬間大電流,從而把它的兩端電壓箝制在一個預定的數值上,從而保護後面的電路元件不受瞬態高壓尖峰脈衝的衝擊。正因為如此,TVS管可用於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。
國內不少需進行浪湧保護的裝置上使用的是壓敏電阻,壓敏電阻和TVS管都是限壓型保護元件,但是某些情況下應用TVS的效果更好。
TVS管可以按極性分為單極性和雙極性兩種,有單向TVS管和雙向TVS管的,單向TVS的一端標有細色環,接正極;雙向TVS的中間標有兩道環,或不標,無極性。
TVS管按用途可分為各種電路都適用的通用型器件和特殊電路適用的專用型器件。如:各種交流電壓保護器、4~200mA電流環保器、資料線保護器、同軸電纜保護器、電話機保護器等。若按封裝及內部結構可分為:軸向引線二極體、雙列直插TVS陣列(適用多線保護)、貼片式、元件式和大功率模組式等。
TVS管選型時的注意事項有以下幾點:
1、TVS管確定被保護電路的最大直流或連續工作電壓、電路的額定標準電壓和“高階”容限。
2、TVS管額定反向關斷VWM應大於或等於被保護電路的工作電壓。若選用的VWM太低,器件可能進入雪崩或因反向漏電流太大影響電路的正常工作。序列連線分電壓,並行連線分電流。
3、TVS管的箝位電壓VC應於被保護電路的損壞電壓。
4、在規定的脈衝持續時間內,TVS管的峰值脈衝功耗PM必須大於被保護電路內可能出現的峰值脈衝功率。在確定箝位電壓後,其峰值脈衝電流應大於瞬態浪湧電流。
5、對於資料介面電路的保護,還必須注意選取具有合適電容C的TVS管。
6、根據用途選用TVS管的極性及封裝結構。交流電路選用雙極性TVS管較為合理;多線保護選用TVS管陣列更為有利。
7、溫度考慮。瞬態電壓抑制器可以在-55~+150℃之間工作。如果需要TVS管在一個變化的溫度工作,由於其反向漏電流ID是隨增加而增大;功耗隨TVS管結溫增加而下降,從+25℃到+175℃,大約線性下降50%雨擊穿電壓VBR隨溫度的增加按一定的係數增加。