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TVS,在汽車電源線的應用

發表日期:2020-04-14瀏覽:928

TVS的叫法有很多,亦稱為TVS管、TVS二極管、瞬態抑制二極管、瞬變電壓抑制二極管、雪崩擊穿二極管等。TVS,是在齊納二極管工藝基礎上發明的一種新型高效電路保護元器件,具有PS級響應速度、大瞬態功率、低漏電流和電容、箝位電壓易控制、擊穿電壓偏差小、可靠性高、體積小、安裝方便等優勢。在正常電路中,TVS不工作且不會影響電路的正常工作。一旦電路中出現異常時,TVS兩端經受瞬間高能量沖擊時,以PS秒級的速度把TVS兩端的阻抗值由高阻抗變為低阻抗,以吸收一個瞬間大電流,把TVS的兩端電壓箝制在一個預定的數值上,從而保護后面的精密元器件不受瞬態高壓尖峰脈沖的沖擊。TVS的應用有很多,下面主要介紹:TVS在汽車電源線的應用。

眾所周知,電子控制單元、傳感器和信息娛樂系統等汽車電子設備是連接在一根電源線上,電源來源于是電池和交流發電機,這兩種電源的輸出電壓都不穩定,容易受溫度、工作狀態和其他條件影響。此外,使用燃油噴射系統、閥、電機、電氣和水解控制器等電磁線圈負載的汽車系統,會把ESD、尖峰噪聲和其他類型的瞬態和浪涌電壓引入到電源和信號線上。因此,汽車設計中必須保護電子設備(例如控制單元、傳感器和信息娛樂系統)免受電源線上出現的有害浪涌電壓、瞬態電壓、ESD和噪聲的損害。TVS(瞬態電壓抑制二極管)是汽車電子產品的理想保護器件。

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1)TVS在汽車電源線初級保護

用于汽車電子初級保護的甩負荷TVS有兩類:外延型和非外延型。在反偏模式下,這兩組產品具有相似的擊穿工作特性。不同之處在于,外延型TVS在正向模式下具有低正向壓降(VF)特性,非外延型TVS在相同條件下VF相對較高。

在反向電源輸入模式中,電源線電壓與TVS VF的電壓相同,這種反偏模式會引起電子線路故障,外延型TVS的低正向壓降能夠很好地解決這個問題,如下圖所示。

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2)TVS在汽車電源線次級保護

汽車系統中保護電路的初級對象是高浪涌電壓,但是被鉗位的電壓仍然很高。因此,在24V動力總成中的次級保護特別重要,比如卡車和貨車中的動力總成。其主要原因是因為大多數穩壓器和DC-DC轉換器IC的最大輸入電壓是45V-60V。對于此類應用,建議使用下圖中的保護方案。在電源線上增加電阻R可以減小瞬態電流,這樣就可以使用更小額定功率的TVS作為次級保護。

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具體型號,建議咨詢供應廠商。針對不同的應用,會有不同等級主推的產品。TVS種類很多,有汽車級TVS、車規級TVS、超低電容TVS陣列、低電容TVS、藍寶浪涌抑制器等等。根據封裝來分類,有:
? DO-218AB:SM5S系列、SM6S系列、SM8S系列、SM8SxxCA系列;
? SMA/DO-214AC:SMAJ系列、P4SMA系列、TPSMAJ系列、SMA6J系列、TPSMA系列、SACA系列;
? SMB/DO-214AA:SMBJ系列、P6SMB系列、TPSMBJ系列、SMB10J系列、SACB系列、1.0SMB系列、TPSMB系列;
? SMC/DO-214AB:1.5SMC系列、SMCJ系列、TPSMCJ系列、SMDJ系列、TPSMDJ系列、5.0SMDJ系列、TP5.0SMDJ系列、TPSMC系列;
? SOD-123:SMF系列、TPSMF系列、SMF4L系列、SMF3.3A系列、SMF3V3A系列;
? DO-41:P4KE系列;
? DO-15:SA系列、P6KE系列、SAC系列;
? DO-201:1.5KE系列、LCE系列;
? R-6/P600:3KP系列、5KP系列、LDP系列、15KP系列、30KP系列;
? NA:KA系列;


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