中心議題：

• 探討瞬態電壓抑製二極管的選用原則
• 了解TVS的交流與直流電路

解決方案：

• 直流線路采用單向瞬變電壓抑製二極管
• 交流則必須采用雙向瞬變電壓抑製二極管。

在選用瞬態電壓抑製二極管(TVS)時，必須考慮電路的具體條件

，一般應遵循以下原則：
1) 箝位電壓Vc(MAX)不大於電路的最大允許安全電壓。
2) 最大反向工作電壓(變位電壓)VRWM不低於電路的最大工作電壓
，一般可以選VRWM等於或略高於電路最大工作電壓。
3) 額定的最大脈衝功率
，必須大於電路中出現的最大瞬態浪湧功率。
下麵是TVS在電路應用中的典型例子:

TVS用於交流電路 圖2-1是一個雙向TVS在交流電路中的應用，可以有效地抑製電網帶來的過載脈衝
，從而起到保護整流橋及負載中所有元器件的作用。
TVS的箝位電壓不大於電路的最大允許電壓。
圖2-2所示是用單向TVS並聯於整流管旁側
，以保護整流管不被瞬時脈衝擊穿。
選用TVS必須是和整流管相匹配。
圖2-3所示電路中
，單向TVS1和TVS2反接並聯於電源變壓器輸出端或選用一個雙向TVS，用以保護整流電路及負載中的元器件。
TVS3保護整流以後的線路元件。
如電源變壓器輸出端電壓為36伏時一般TVS1和TVS2的工作電壓VR應根據36×√2 來選擇，其它參數依據電路中的具體條件而下。

TVS用於直流電路 圖2-4所示TVS並聯於輸出端，可有效地保護控製係統。
TVS的反向工作電壓應等於或略高於直流供電電壓

，其它參數根據電路的具體條件而定。
圖2-5所示為兩個單向TVS連接在電源線路中
，用以防止直流電源反接或電源通、斷時產生的瞬時脈衝使集成電路損壞。
當電路連接有感性負載
，如電機、斷電器線圈、螺線管時
，會產生很高的瞬時脈衝電壓。
圖2-6中的TVS可以保護晶體管及邏輯電路，從而省去了較複雜的電阻/電容保護網絡。
圖2-7電路中TVS起保護和電壓限製的作用。
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直流電中選用舉例

整機直流工作電壓12V，最大允許安全電壓25V（峰值）

，浪湧源的阻抗50MΩ
，其幹擾波形為方波，TP=1MS ，最大峰值電流50A。
選擇：
1) 先從工作電壓12V選取最大反向工作電壓VRWM為13V，則擊穿電壓V(BR) =VRWM /0.85=15.3V；
2) 從擊穿電壓值選取最大箝位電壓Vc(MAX)=1.30×V(BR)=19.89V
，取Vc=20V；
3) 再從箝位電壓VC和最在峰值電流IP計算出方波脈衝功率：PPR=VC×IP=20×50=1000W

；
4) 計算折合為TP=1MS指數波的峰值功率，折合係數K1=1.4

；
PPR=1000W÷1.4=715W。

從手冊中可查到1N6147A其中PPR=1500W，變位電壓VRWM=12.2V，擊穿電壓V(BR)=15.2V，最大箝位電壓Vc=22.3V
，最大浪湧電流IP=67.3A。可滿足上述設計要求，而且留有一倍的餘量，不論方波還是指數波都適用。

交流電路應用舉例

直流線路采用單向瞬變電壓抑製二極管

，交流則必須采用雙向瞬變電壓抑製二極管。
交流是電網電壓

，這裏產生的瞬變電壓是隨機的
，有時還遇到雷擊（雷電感應產生的瞬變電壓）所以很難定量估算出瞬時脈衝功率PPR。但是對最大反向工作電壓必須有正確的選取。
一般原則是交流電壓乘1.4倍來選取TVS管的最大反向工作電壓。
直流電壓則按1.1—1.2倍來選取TVS管的最大反向工作電壓VRWM。 圖2-8給出了一個微機電源采用TVS作線路保護的原理圖


，由圖可見：
1) 在進線的220V~處加TVS管抑製220V~交流電網中尖峰幹擾。
2) 在變壓器進線加上幹擾濾波器
，濾除小尖峰幹擾。
3) 在變壓輸出端V~=20V處又加上TVS管
，再一次抑製幹擾。
4) 到了直流10V輸出時還加上TVS管抑製幹擾。

其中：雙向TVS管D1的VRWM=220V~×1.4=308V左右
；雙向TVS管D2的VRWM=20V~×1.4=28V左右
；單向TVS管D3的VRWM=10V~×1.2=12V左右。

經過如上四次抑製
，變成所謂的“淨化電源”，還可以加上其它措施，更有效地抑製幹擾
，防止幹擾進入計算機的CPU及存貯器中，從而提高微機係統的應用可靠性。

從失效統計概率可知：微機係統產生100次故障，其中90次來自電源，10次是微機本身，可見電源的可靠性最重要，要提高整機可靠性，首先應提高電源的可靠性。