dodo1999

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机车电源过压保护瞬态抑制二极管选择

2021-6-22 09:34:11 显示全部楼层
TVS瞬态抑制二极管的使用和选型

TVS瞬态电压抑制器是一种二极管形式的高效能保护器件,具有极快的响应时间和相当高的浪涌吸收能力。当TVS的两端收到反向瞬态过压脉冲时,能以极快的速度把两端的高阻抗变为低阻抗,以吸收瞬间大电流,并将电压箝制在预定数值,从而有效保护电路中的元器件避免受到损坏。所以TVS瞬态抑制二极管被广泛应用与浪涌冲击和防静电冲击电路中。下面就如何选型正确的TVS管给出解释。
TVS瞬态抑制二极管按照极性划分可分为单极性TVS和双极性TVS管,
如图所示为两种不同TVS管的V-I特性曲线图:
QQ图片20210622093102.png
TVS瞬态抑制二极管可以在多种电路场合下使用,起到保护电路元器件的作用,总结选型方法有以下几点可供参考:
1、首先确定被保护电路的最大直流或者连续工作电压、电路的额定标准电压和“高端”容限。
2、TVS额定反向关断VRWM应大于或者等于被保护电路的最大工作电压。若选用的VRWM太低,器件可能进入雪崩或因反向漏电流太大影响电路的正常工作。
3、TVS的最大箝位电压VC应小于被保护电路的损坏电压。
4、在规定的脉冲持续时间内,TVS的最大峰值脉冲功耗PM必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。在确定了最大箝位电压后,其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。
5、对于数据接口电路的保护,还须注意选取合适的电容C的TVS器件。
6、根据用途选用TVS的极性及封装结构。交流电路选用双极性TVS较为合适,多线保护选用TVS阵列更为有利。


机车电源主要通过车载蓄电池向机车的各个子系统供电,目前车载蓄电池电压以DC110V为主,且电压有±40%的波动范围,电压瞬变的上限为DC154V,瞬变下限为DC66V。因此在电源供电端并联接入AK6-170C,将输入电压箝位在DC180V,峰值电流IPP为6KA时箝位电压VC小于280V,其仅为20uA级别的漏电流能很好的保护后级子系统能安全的工作。
此外,对比传统的GDT、MOV方案,AK系列产品更加稳定,可靠性更高,钳位电压更低,大大提升了产品的系统性能。标称范围内无损耗长时间工作,同时其较小的尺寸非常适合在机车电源系统中防浪涌设计。同时AK6-170C符合国家标准:IEC-61000-4-2 ESD,15KV(空气),8KV(表面)。
AK6-170C大功率TVS二极管特征:
1、 漏电流低(微安级);
2、 不到1uS的快速响应时间;
3、 基准的击穿电压;
4、 较低的箝位能力
5、 脉冲峰值电流为6KA,在此范围内可以无损耗工作;
应用领域:
工业电源,轨道交通、电信设备、电网和输电系统等


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