分为两个部分:1,TVS与稳压管的异同;2,TVS与稳压管的参数讲解,并有实际的物料释例。
TVS与稳压管异同:
TVS=Transient Voltage Suppressor; TVS管的响应速度要快于稳压管。当TVS管的受到反向瞬态高能量冲击是,它能以极高的速度(亚纳秒级)将两级间的阻抗变为低阻抗,从而具有很好的浪涌功率吸收能力,同时也能使两级之间的电压保持在一个预定值,有效的保护电路中其他元器件的免受浪涌脉冲的损坏。
【相同点】
1.都可以限制两端电压在一定得范围内。
2.长时间耐流值差不多,跟体积功耗有关。
【不同点】
1.电压精度上,稳压管的稳压值比较精确,TVS是在一个范围内
2.通流能力上,稳压管的耐涌浪电流很小,而TVS可以达到几百A
3.原理上,稳压管是齐纳隧道效应或雪崩效应,TVS是雪崩效应
4.应用上,稳压管用于稳压,TVS用于瞬态高压保护
5.稳压值上,稳压管3.3V~75V,TVS管6.8V~550V
6.响应时间,TVS可以达到1ps
稳压二极管主要用来做功能性稳压,TVS主要用来做电路保护,稳压二极管和TVS管是不可以相互替代的。
针对项目上使用的SZ1SMA54AT3G的参数做详细说明。以下为TVS的典型VI曲线。
Peak Power Dissipation: 400W。Pluse width=1ms的条件下的测试值。
在数值上,对于不同脉冲波形作用下的最大峰值脉冲功率不同,需要修正因数K做修正,在不同脉冲波形下的K值不同。显然,最大峰值脉冲功率愈大,TVS所能承受的峰值脉冲电流IPP愈大;另一方面,额定峰值脉冲功率PPP确定以后,TVS所能承受的峰值脉冲电流IPP随着最大箝位电压VC的降低而增加。器件规定的TVS最大允许脉冲功率除了和峰值脉冲电流和箝位电压有关外,还和脉冲波形、脉冲持续时间和环境温度有关。另外,这个额定能量值在极短的时间内对TVS是不可重复施加的。但是,在实际的应用中,浪涌通常是重复地出现,在这种情况下,即使单个的脉冲能量比TVS器件可承受的脉冲能量要小得多,但若重复施加,这些单个的脉冲能量积累起来,在某些情况下,也会超过TVS器件可承受的脉冲能量。因此,电路设计必须在这点上认真考虑和选用TVS器件,使其在规定的间隔时间内,重复施加脉冲能量的累积不至超过TVS器件的脉冲能量额定值。 Ppk与实际的脉冲宽度有关,如下为Pluse Rating Curve.
可知脉宽1ms时,Ppk=400W,当脉宽为10ms时,Ppk=200W。
Vrwm=Working Peak Reverse Voltage; Vrwm为TVS的反向峰值电压,工作电压不允许超出此电压范围;
Vbr=Breakdown Voltage.Vbr为TVS的反向击穿电压,从次点TVS进入反向雪崩击穿;
Vc=clamping voltage; 最大钳位电压,在规定的脉冲时间tr/tp内,承受的最大峰值电流Ipp时,加在器件上的最大电压值。
每一个电压的测试都是有电流条件的,后者说电压的标定是以电流大小界定的,因为电流分流的大小会实际影响整个电路的工作。当TVS反向电流为Ir@Vtwn时,Ir很小,对实际的电路没有影响;直到电流增加到It@Vbr,影响依旧不大,但是一旦超过Vbr,TVS从电路中将会汲取大量电流从而影响电路。Ipp@Vc为TVS的极限值,超过此电流TVS将超过最大电流极限值产生物理损坏。
其中Vbr一般会有一定的范围,对标的ir也会有一定的范围,在Ir的范围内,电路的功能不受影响。TVS选型 还需注意寄生电容,一般大功率的SMA TVS的寄生电容一般能达到1000数量级。
本文参考以下3处资料文档:
1,https://wenku.baidu.com/view/d9f9266602768e9950e7380c.html
TVS的参数的详细讲解
2,http://www.dianyuan.com/bbs/1495605.html
Diode设计规范,囊括所有二极管,且讲解详实,涉及给种参数的由来。
3,1SMA48AT3G datasheet。
此致。