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TVS二极管应用讲解之干扰源分析

发布日期:2022-09-09 10:24:35浏览次数:2814次

TVS是什么? 

TVS的英文全称是Transientoltagesssors,翻译成中文即瞬态电压抑制二极管。换句话说,TVS是为了抑制瞬态电压,今天我们将分析什么是瞬态电压。

 

瞬态电压干扰源分为可重复干扰源和非可重复干扰源重复干扰源通常来自电机、发电机和反馈电路元件。闪电和静电通常是非重复干扰源。

 

分析瞬态电压干扰源的特性。

下表是瞬态电压干扰源的各种特征表,即闪电、感性负载开关、电磁脉冲、静电。

 

干扰源特性

闪电引起的瞬态电压干扰上升时间在1.2us-10us之间,持续时间为50us-1ms。闪电引起的瞬态电压干扰有两种机制。第一种是直接作用:即闪电直接基于外部电路,然后通过接地电阻或外部电路阻抗注入大电流,产生瞬态电压。第二种是间接作用:当闪电发生时,感知空气和地下电缆上的电压尖峰。

闪电产生的瞬态电压干扰波形图

ESD上升时间小于1ns,持续时间约为100ns。所以,ESD和雷击引起的干扰特性是不同的。由于ESD引起的电压瞬变干扰频率较高,雷击干扰的上升时间为微秒级,ESD干扰为纳秒级。在选择TVS时,还应注意干扰源的频率和电流特性。

ESD产生的瞬态电压干扰波形图

感性负载开关,如发电机、电动机、继电器和变压器开关时,也会产生瞬态电压干扰。可以看出,感性负载开关产生的瞬态电压干扰上升时间为毫秒,频率较低,电压相对较小。因此,我们可以使用RC或压敏来处理这种干扰。当然,TVS会有更好的效果,但成本会更高。需要提前用示波器测试干扰源的波形。只有了解干扰源的特性,才能对症下药,选择合适的器件。

感性负载开关产生的瞬态电压干扰

瞬态电压抑制装置主要包括气体放电管、压敏电阻、晶闸管、TVS二极管和滤波器电路。下表明确了这些设备的特点、优缺点。压敏电阻、TVS和滤波器电路被广泛使用。大家可以自行翻译来深入了解一下,这里就不一一赘述了。

 

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