【導(dǎo)讀】本篇文章先是給出了電路中選擇TVS二極管的步驟方法，而后給出了相應(yīng)的保護(hù)計(jì)算實(shí)例。可謂理論聯(lián)系實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)范例，希望大家在閱讀過(guò)本篇文章之后能對(duì)電路中TVS二極管的選擇有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
電磁兼容是電源設(shè)計(jì)者們除了能效之外第二個(gè)考慮的重要問(wèn)題，但在電路的靜電釋放方面，幾乎沒(méi)人考慮過(guò)電磁兼容的問(wèn)題，原因很多，有可能是產(chǎn)品本身的功能特性原因，也有可能是由于成本受限而不得放棄防雷防靜電設(shè)計(jì)。但事實(shí)是，很多年輕的工程師都不了解瞬變電壓抑制二極管在（TVS）電路當(dāng)中的重要性，甚至有的人都不知道這種器件的存在。
理論上，大部分有可能會(huì)接觸靜電的電路都應(yīng)該要加TVS以保護(hù)，比如手機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品，秋天就很容易接觸人體大量靜電；比如交換機(jī)等通信產(chǎn)品，一個(gè)閃電就很容易會(huì)在它們連接的線纜形成很強(qiáng)的脈沖波，這些都很容易對(duì)電路構(gòu)成威脅。下面我們就對(duì)TVS的一些應(yīng)用知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的了解，希望通過(guò)簡(jiǎn)單的例子讓大家對(duì)TVS有比較直觀的認(rèn)識(shí)。不同型號(hào)規(guī)格TVS的原理都是一樣，大家在選型的時(shí)候根據(jù)需要去找一下內(nèi)部結(jié)構(gòu)合適自己產(chǎn)品的型號(hào)和規(guī)格就可以了。
TVS二極管的選型步驟如下：
確定待保護(hù)電路的直流電壓或持續(xù)工作電壓。如果是交流電，應(yīng)計(jì)算出最大值，即用有效值*1.414。
TVS的反向變位電壓即工作電壓（VRWM）--選擇TVS的VRWM等于或大于上述步驟1所規(guī)定的操作電壓。這就保證了在正常工作條件下TVS吸收的電流可忽略不計(jì)，如果步驟1所規(guī)定的電壓高于TVS的VRWM，TVS將吸收大量的漏電流而處于雪崩擊穿狀態(tài)，從而影響電路的工作。
最大峰值脈沖功率：確定電路的干擾脈沖情況，根據(jù)干擾脈沖的波形、脈沖持續(xù)時(shí)間，確定能夠有效抑制該干擾的TVS峰值脈沖功率。
所選TVS的最大箝位電壓（VC）應(yīng)低于被保護(hù)電路所允許的最大承受電壓。
單極性還是雙極性-常常會(huì)出現(xiàn)這樣的誤解即雙向TVS用來(lái)抑制反向浪涌脈沖，其實(shí)并非如此。雙向TVS用于交流電或來(lái)自正負(fù)雙向脈沖的場(chǎng)合。TVS有時(shí)也用于減少電容。如果電路只有正向電平信號(hào)，那麼單向TVS就足夠了。TVS操作方式如下：正向浪涌時(shí)，TVS處于反向雪崩擊穿狀態(tài)；反向浪涌時(shí)，TVS類似正向偏置二極管一樣導(dǎo)通并吸收浪涌能量。在低電容電路里情況就不是這樣了。應(yīng)選用雙向TVS以保護(hù)電路中的低電容器件免受反向浪涌的損害。
如果知道比較準(zhǔn)確的浪涌電流IPP，那么可以利用VC來(lái)確定其功率，如果無(wú)法確定功率的概范圍，一般來(lái)說(shuō)，選擇功率大一些比較好。
交流電路電源保護(hù)計(jì)算實(shí)例
圖1微機(jī)電源部分原理圖
圖1為微機(jī)電源采用TVS管作線路保護(hù)的原理圖。
下面就圖1中的線路保護(hù)加以說(shuō)明。
①在進(jìn)線的交流220V處加雙向TVS管D1，以抑制220V交流電網(wǎng)中的尖峰干擾。雙向TVS管D1的選取D1時(shí)根據(jù)上述參數(shù)，通過(guò)查表即可得到。
②在變壓器進(jìn)線處加上抗干擾的電源線濾波器，以消除小尖峰干擾。
③在變壓器輸出端交流20V處加上雙向TVS管D2，再一次抑制干擾。雙向TVS管D2的選取D2時(shí)根據(jù)上述參數(shù)，通過(guò)查表即可得到。
④整流濾波輸出直流10V時(shí)，加上單向TVS管D3抑制干擾。單向TVS管D3的選取D3時(shí)根據(jù)上述參數(shù)，通過(guò)查表即可得到。
通過(guò)如上4次抑制，得到了所謂的“凈化電源”。為了防雷擊等浪涌電壓，還可在交流220V進(jìn)線端加上壓敏電阻器，以便更有效地防止干擾進(jìn)入計(jì)算機(jī)的CPU及存儲(chǔ)器中，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。
