什么是瞬態(tài)電壓抑制器?
?瞬態(tài)電壓抑制器是一種浪涌保護(hù)齊納二極管,旨在利用齊納二極管PN結(jié)的反向擊穿電壓特性來(lái)保持恒定電壓,并保護(hù)設(shè)備免受靜電引起的過(guò)電壓浪涌和放電噪聲的影響。
也稱為 TVS(瞬態(tài)電壓抑制器)。由于瞬態(tài)電壓抑制器具有良好的頻率響應(yīng),因此它們用于保護(hù)設(shè)備免受常規(guī)齊納二極管無(wú)法保護(hù)的短脈沖寬度瞬態(tài)電壓浪涌和靜電放電噪聲的影響。
瞬態(tài)電壓抑制器不適用于防止長(zhǎng)脈沖寬度瞬態(tài)電壓浪涌,例如雷電浪涌。為了防止電氣過(guò)應(yīng)力,請(qǐng)與過(guò)應(yīng)力敏感設(shè)備并聯(lián)連接。
瞬態(tài)電壓抑制器的應(yīng)用
瞬態(tài)電壓抑制器廣泛用于保護(hù)敏感電子設(shè)備、數(shù)據(jù)線和其他可靠設(shè)備免受電氣瞬變影響??梢葬槍?duì)電氣瞬態(tài)電壓保持恒定的輸出電壓,并且可以在要保護(hù)的設(shè)備的額定電壓范圍內(nèi)使用。
具體應(yīng)用包括各種電子設(shè)備,例如汽車產(chǎn)品和消費(fèi)產(chǎn)品。它與電子設(shè)備中需要防止浪涌電壓的元件一起使用。瞬態(tài)電壓抑制器因其良好的頻率特性而常用于電子設(shè)備的通信信號(hào)電路中。
瞬態(tài)電壓抑制器應(yīng)安裝在被保護(hù)設(shè)備的信號(hào)線與GND之間。將瞬態(tài)電壓抑制器放置在外部噪聲入口附近時(shí)會(huì)更有效。通常,由于靜電引起的瞬態(tài)電壓浪涌和放電噪聲通過(guò)線束進(jìn)入電路板上的連接器,因此通常在電路板的連接器附近放置瞬態(tài)電壓抑制器。
瞬態(tài)電壓抑制器原理
瞬態(tài)電壓抑制器的結(jié)構(gòu)和特性因類型而異,但其特點(diǎn)是將過(guò)電壓抑制在恒定水平以保護(hù)設(shè)備。 極高的能量吸收能力可保護(hù)電路中的設(shè)備免受瞬態(tài)電壓浪涌等影響。
保持電壓恒定的原理是利用齊納二極管的特性,當(dāng)過(guò)電壓施加到瞬態(tài)電壓抑制器上并超過(guò)抑制器的反向擊穿電壓時(shí),允許電流流過(guò)瞬態(tài)電壓抑制器。通過(guò)將電壓設(shè)計(jì)在要保護(hù)的設(shè)備的額定電壓范圍內(nèi),您可以在安全的水平下使用設(shè)備,并防止損壞電路和元件。
瞬態(tài)電壓抑制器根據(jù)其類型具有不同的響應(yīng)時(shí)間。 TVS 二極管的響應(yīng)時(shí)間通常約為 1ps,雪崩二極管的響應(yīng)時(shí)間小于 1us。它對(duì)過(guò)壓的反應(yīng)速度比壓敏電阻等過(guò)壓保護(hù)元件更快。另外,其性能不會(huì)因時(shí)間或應(yīng)用次數(shù)的變化而惡化,并且可以避免過(guò)大的電流和鉗位電壓,因此常被用作電子電路的保護(hù)元件。
如何選擇瞬態(tài)電壓抑制器
1、允許電壓
與恒壓二極管不同,瞬態(tài)電壓抑制器不是一種設(shè)計(jì)用于持續(xù)承載電流的元件,因此請(qǐng)選擇允許電壓高于所安裝電路的最大電壓的元件。
2. 容量
由于元件的性能,瞬態(tài)電壓抑制器具有電容成分。在正常情況下,當(dāng)沒(méi)有浪涌電壓發(fā)生時(shí),它的行為與電容器相同。由于電容成分的存在,信號(hào)波形的上升和下降時(shí)間比沒(méi)有瞬態(tài)電壓抑制器時(shí)要長(zhǎng)。為了保證信號(hào)質(zhì)量,請(qǐng)選擇符合信號(hào)規(guī)格的信號(hào)。
3. 鉗位電壓
選擇鉗位電壓低于被保護(hù)設(shè)備最大額定電壓的瞬態(tài)電壓抑制器。由于板上圖形的影響,實(shí)際鉗位電壓往往高于數(shù)據(jù)手冊(cè)上的值,因此需要留有一定的余量來(lái)選擇。