電磁兼容是電源設(shè)計者們除了能效之外第二個考慮的重要問題，但在電路的靜電釋放方面，幾乎沒人考慮過電磁兼容的問題，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。但事實是，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，大部分有可能會接觸靜電的電路都應(yīng)該要加TVS以保護，比如手機等數(shù)碼產(chǎn)品，秋天就很容易接觸人體大量靜電；比如交換機等通信產(chǎn)品，一個閃電就很容易會在它們連接的線纜形成很強的脈沖波，這些都很容易對電路構(gòu)成威脅。下面我們就對TVS的一些應(yīng)用知識進行簡單的了解，希望通過簡單的例子讓大家對TVS有比較直觀的認(rèn)識。不同型號規(guī)格TVS的原理都是一樣，大家在選型的時候根據(jù)需要去找一下內(nèi)部結(jié)構(gòu)合適自己產(chǎn)品的型號和規(guī)格就可以了。

 

 

確定待保護電路的直流電壓或持續(xù)工作電壓。如果是交流電，應(yīng)計算出最大值，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，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)低于被保護電路所允許的最大承受電壓。

 

單極性還是雙極性-常常會出現(xiàn)這樣的誤解即雙向TVS用來抑制反向浪涌脈沖，其實并非如此。雙向TVS用于交流電或來自正負(fù)雙向脈沖的場合。TVS有時也用于減少電容。如果電路只有正向電平信號，那麼單向TVS就足夠了。TVS操作方式如下：正向浪涌時，TVS處于反向雪崩擊穿狀態(tài)；反向浪涌時，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來確定其功率，如果無法確定功率的概范圍，一般來說，選擇功率大一些比較好。

 

交流電路電源保護計算實例

圖1微機電源部分原理圖

 

圖1為微機電源采用TVS管作線路保護的原理圖。

 

下面就圖1中的線路保護加以說明。

 

①在進線的交流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時根據(jù)上述參數(shù)，通過查表即可得到。

②在變壓器進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時根據(jù)上述參數(shù)，通過查表即可得到。

④整流濾波輸出直流10V時，加上單向TVS管D3抑制干擾。單向TVS管D3的選取D3時根據(jù)上述參數(shù)，通過查表即可得到。

 

通過如上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進線端加上壓敏電阻器，以便更有效地防止干擾進入計算機的CPU及存儲器中，從而進一步提高系統(tǒng)的可靠性。