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在防浪湧電路中,壓敏電阻和TVS管之間的電感

在工業上使用保護器件防浪湧衝擊,保護後級電路。
在這些防護器件中,氣體放電管的特點是通流量大,但響應時間慢,衝擊擊穿電壓高;TVS管的通流量小,響應時間最快,電壓鉗位特性最好;壓敏電阻的特性介於兩者之間。當一個防護電流要求整體通流量大,能夠實現精細保護時,防護電路往往需要這幾種防護器件配合起來實現比較理想。


壓敏電阻與TVS管並聯


為什麼要使用電感

如果沒有電感的時候,當進行浪湧測試時,電壓突然變高,壓敏電阻和TVS管被擊穿進行鉗位。從兩者之間的特性來看,TVS管的響應速度是比壓敏電阻更快的,在不加電感的時候,就會出現壓敏電阻還沒有響應,TVS管就開始響應了,這時TVS管就會燒壞。因為TVS管的通流量比較小。
加上電感時,因為電感對突變的電流有一定的抑制作用,所以可以當浪湧來時,使壓敏電阻先工作,去抗來的一個高電壓,然後留到後級電路的電壓便是壓敏電阻上面的殘壓,這是TVS管是完全可以接受這種電壓的。

電感的引數選型

當然,也不是說隨便一個電感就可以達到這種效果的,需要通過計算得出可以保證TVS管不壞的最小電感值,在根據相關條件,去選擇電感的引數。
假設外部模擬浪湧波形為8/20us的衝擊電流。測得在設定及通流量下壓敏電阻的殘壓值為U1,查得TVS資料手冊,得到在8/20us衝擊電流作用下TVS管的最大通流量I1及最高鉗位電壓U2,8/20us衝擊電流的波前時間T1 = 8us,半峰值時間T2 = 20us。則電感量的最小取值為:L = (U1-U2)*(T2-T1)/(I1/2)。其中電壓的單位為V,時間單位為S,電流單位是A,電感單位為H。

電感選型其他需要注意的地方

  • 電感線圈應在裝置的最大工作電流能夠正常工作而不會過熱
  • 儘量使用空心電感,帶磁芯的電感在過電流作用回發生磁飽和,電路中的電感量只能以無磁芯時的電感量來計算

    本知識點是通過檢視《EMC電磁相容設計與測試案例分析》一書,並通過本身查詢其他資料整理而來