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瞬态电压抑制器的应用0无铅焊锡

时间:2022年07月07日

瞬态电压抑制器的应用

瞬态电压抑制器的应用 2011年12月10日 来源:

关键参数或极限值 TVS 压敏电阻 反应速度 10-12s 50×10-9s 是否老化 否 是 最高使用温度 175℃ 115℃ 器件极性 单极性和双极性 单极性 反向漏电流典型值 5μA 200μA 箝位因子VC/VBR 不大于15 最大可达7~8 封闭性质 密封,不透气 透气 价格 较贵 便宜 5TVS的命名

市场上能见到如下系列的TVS管:

SA系列—500W

P6KE,SMBJ系列—600W

1N5629~1N6389,1.5KE,LC,LCE系列—1500W

5KP系列—5000W

15KAP,15KP系列—15000W

其中尤以P6KE和15KE系列最为常见,它们的命名规则如下:

第一部分+第二部分+第三部分

第一部分……P6KE或15KE

第二部分……数字,代表最小击穿电压

第三部分……A或CA,A代表单向TVS管;CA代表双向TVS管

例如,P6KE200A为500W最小击穿电压约200V的单向TVS管。

6TVS的应用举例

如图3所示,为一典型的开关电源驱动电路。当功率开关管关断时,由于开关变压器线圈漏感的存在,会产生极高的反电势,有可能将功率开关管击穿。当在开关变压器一次侧并接上TVS管后,可以有效地吸收电压尖峰,保护功率开关管的安全,降低对功率开关管耐压的要求。TVS管的选择如下:

220V交流市电经整流滤波后变为高压直流供给开关变压器,此高压直流变化范围是240V~360V,而由于变压器漏感和引线电感的存在,关断过电压可以高达几千伏,功率开关管关断时难于同时承受这两种电压。综合考虑可以选用VWM等于200V左右的TVS,这样将关断过电压控制在300V以内,加上电源电压,功率开关管选用耐压为700V的管型即可。

下面估算一下TVS管的PM值:

TVS管所耗散的功率也就是电路杂散电感所存储的功率,故而转求杂散电感存储功率即可。

PM=PL=E/t=0.5LI2/t

杂散电感一般为几个μH,这里取5μH;

100W的开关电源原边平均电流I=P/U=100/240=0.417A,设占空比D为05,则最大电流=I/D=0.417/0.5=0.833A,取I=1A;

功率开关器件关断时间一般在几十纳秒,取t=10ns,于是有:

PM=0.5×5×10-6×12/10×10-9=250W,由于开关电源开关频率很高,达到了100kHz以上,考虑脉冲功率的累计,PM应成倍扩大,结合PM的标称值取600W。

因此可以选用200V/600W的TVS管。由于仅在开关管关断时产生单向过电压,故选用单向TVS即可,例如P6KE200A。

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