Pg电子游戏平台：瞬态电压抑制器的原理及应用
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瞬态电压抑制器的原理及应用 电器与电气设备 瞬态电压抑制器的原理及应用 ■河北科技大学(050054)周7Y珍抄占友武卫东 _省电子产品监督检验站堑T2 _ 关键词堕补间吸筠喃——奄僦f凳借备l堂瞬志电压抑制器亦称瞬变电压抑制二极管,其英 史缩下测出的,使用中不得超过此值. 为TVS(TransientVoltageSuppressor),是一种新型过压,TVS产品有TVP,SE,5KP,P6KE等系列. 表1列出几种 保护器件.它在承受瞬态高能量(例如浪涌电压,雷电干扰) 时,能迅速反向击穿,由高阻态变成低阻态,井把干扰脉冲 钳位于规定值,从而保证电子设备或元器件不受损坏钳位 时间定义为从零伏达到反向击穿电压最小值所需要的时间. TVS的钳位时间极短,仅ins,所能承受的瞬态脉冲电流峰值 却高达几十至几百安培.其性能优于压敏电阻器(VSR)由于 它响应速度-良,钳位电压稳定,体积小,价格低,因此可作 为各种电工仪表,自控装置和家用电器中的过压保护器,还 可用来保护集成电路,啪s功率器件及其它对电压敏感的半 导体器件. l瞬态电压抑制器的工作原理 瞬态电压抑制器是一种硅结器件,它的外形与塑封硅整 流二极管相似,见图l[a)常见的封装形式有I)0--41A27K,A37K, {}竹它们在75”C下的稳定功率分别为2,5,15w,在25℃,1/120s条件下可承受的浪涌电流依 (a外形(b)符号J伏安特性 围1瞬态电压抑制器 次为50,80,200A外形尺 寸有2.0x4.1,27X 5.2,5.0x94(m)等规 格.目前国外研制的TVS器 件,峰值脉冲功率已达 60kW,钳位电压从0.7V到 3kVTVS的符号与稳压管相同,见图1(b),伏安特性见 图1(c)图中,%为反向击穿电压,为导通前加在器 件上的最大额定电压,%0.8,是在lms时问内器 件可承受的最大峰值电压,.是瞬时脉冲 峰值电流,’是测试电流,’是最大反向漏电流,因L, 表1TVS典型产品的技术指标 典型产品的主要参数需要指出,TVS也可串联或并联使用. 提高峰值脉冲功率.对于P6KE系列,靠近白色环为正极. 此外,还有一种双 向瞬态电压抑制器,其 符号及伏安特性如图2 所示.典型产(‘)有 关.当下降时上升,反之亦然e而当’下降时上升 值通常是在脉宽lms,脉冲上升沿为lO¨口.01%的条件 围3TVS在单传开关电源中的应用 源集成电路.当交流输人电压为85—265V时,由它可构 成20W单片开关电源,输出电压为~12V,输出电流可达 1.67A,电源效率接近于8o%,电压调整率和负载调整率 均为±l.C和k构成电源噪声滤波器(PNF),它具有 双重作用,一方面能够衰减由初级电源渡形中产生的差 模干扰信号,使之无法向外部电网传输;另一方面还能 抑制从电源线引人的高频干扰交流电压经过整流滤波后获 得直流高压,再经过高频变压器初级接TOP224P的漏极D利 用,NVD,对高变压器的漏感产生的尖峰电压进行钳位,可 保护_r(]P224P的[卜s极闻不被击穿其中,VD就选用瞬态电 圈 压抑制器PBKF200,其反应击穿电压=200\.VD采用反向 耐压为6001:的超快恢复二极管次级绕组上的输出经过VD., c,L.和C整流滤波,变为+12v输出电压.为改善空载时的 负载调整率,现用R和vD_.作假负载.反馈绕组的电压通过 vD=,c整流滤渡.再由光电耦台器PCgl7A给T0~224P提供控 制电流,接控制端C.C=用于滤除控制端上的充电电流尖峰 c一为安全电容.自E滤掉由初,次级耦台电容形成的共模干扰 欲获得其他输出电压值,应改变高频变压器的匝数比以 及VD的稳压值. 2.2表头保护电路 使用指针式万用表时,常因误用电阻挡或电流挡去测量 220V交流电而烧毁表头.为此,可选择双向瞬态电压抑制器 作表头过载保护装置.能大大降低因误操作而引起的故障损 坏率.表头保护电路如图4所示.鉴于表头的满度压降一般低 于0.1,应选择击穿电压o.7V的TVS.该电路 的特点是万用表正常测量时,TVS在正,反向均截 图4表头保护电路 叶T表”现象) 止,不起作用.一旦出现过 载,TVS就迅速被击穿,将 表头压降钳位在0.7V上. 电器与电气设备 3瞬态电压抑制器的检测 利用万用表电阻挡可吼测量TVS的正,反向电阻.用测量 负载电压斌还能测出正向压降若把万用表DCV挡,DC& 挡配上兆欧表,还自E测量反向击穿电压和最大反向漏电流 ,..测试电路如图5所示. 实例:分别选择500型万用表的 Rlk挡,500V挡,1rmA挡,以及 c253型兆欧表.先后测量两只 15SE200型瞬态电压抑制器,其额 定反向击穿电压.=200V,瞬时脉 冲峰值电流A-1.5A.全部测量数据 囤5测试电路 见表2.由表可见,两只IVS的质量良好.表中的’是在测 正向电阻的同时借用50V挡刻度读出表针的翻数偏转格数(详 见参考文献[2】). 表2测量数据 IgS的过载能力强,动作时间极短,无 论是直流过载还是交流过载,都能起 到保护表头的作用(仅可能出现指针 参考文献 1驴占裹?扩编实用敛罕化测量子主术?国防工业出版杜,】998 2沙占友万用袁测量技巧一电子工业版社】992 (脯辑:康忠尧) 免费赠:样品,资料,及家用液晶测温标签 国际新技术,价格特低,精度高,质量好!用于设备器件监测温度 北京亚东星机电技术研究所业务联系电{舌=010—64432190~010—64911156~75535 邮编:i00029,地址:北京朝阳安贞西里3区6—4一L303#唐先生收 欲了解产品{羊J睛,请联通环球互联网,网址:●圜==) 皇
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