开关电源常用拓扑技术原理连载十八
良师 精编
LSPSD.CN欢迎光临
二零二四年十月 于苏州
第四节 开关电源每个元件的计算实例
4） 瞬态抑制二极管
TVS（瞬态抑制二极管）又叫箝位型二极管，是目前常使用的一种高效能电路保护元件，它的外型与普通二极管相同，可以吸收高达数千瓦的浪涌功率。在反向应用条件下当承受一个高能量的大脉冲时，其工作阻抗立即降至极低的导通值，从而允许大电流通过，同时把电压箝制在预定水平。其响应时间仅为10-12纳秒，因此可有效地保护电子线路中的精密元器件。
双向TVS适用于交流电路，单向TVS一般用于直流电路。可用于防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌、抑制静电等，是一种理想的保护器件。
在实际应用中，有时由于供电环境的变化会带来一些瞬时脉冲。而要消除瞬时脉冲对器件损害的最好办法，就是将瞬时电流从敏感器件引到地，一般具体做法是将TVS在线路板上与被保护线路并联。当瞬时电压超过电路正常工作电压后，TVS将发生雪崩击穿，从而提供给瞬时电流一个超低阻抗的通路。瞬时电流通过TVS被短路到GND，从而避开被保护器件，并且在电压恢复正常值之前使被保护回路一直保持截止电压。而当瞬时脉冲结束以后，TVS二极管再自动恢复至高阻状态，整个回路又回到正常电压状态。
TVS用处较多，在电源上常用于电路的脉冲入口。在直流稳压电源输出端加上TVS，不仅可以保护使用该电源的电子设备，同时还可以吸收电路中晶体管的集电极到发射极间的峰值电压，保护晶体管。
选用TVS的步骤
1、确定待保护电路的直流电压或持续工作电压。如果是交流电，应计算出最大值，即用有效值*1.414。
2、TVS的反向变位电压即工作电压（VRWM）----选择TVS的VRWM等于或大于上述步骤1所规定的操作电压。这就保证了在正常工作条件下TVS吸收的电流可忽略不计,如果步骤1所规定的电压高于TVS的VRWM ,TVS将吸收大量的漏电流而处于雪崩击穿状态，从而影响电路的工作。
3、最大峰值脉冲功率：确定电路的干扰脉冲情况,根据干扰脉冲的波形、脉冲持续时间,确定能够有效抑制该干扰的TVS峰值脉冲功率。
4、所选TVS的最大箝位电压（VC）应低于被保护电路所允许的最大承受电压。
5、单极性还是双极性----双向TVS用于交流电或来自正负双向脉冲的场合。TVS有时也用于减少电容。如果电路只有正向电平信号，那么单向TVS就足够了。TVS操作方式如下：正向浪涌时,TVS处于反向雪崩击穿状态；反向浪涌时，TVS类似正向偏置二极管一样导通并吸收浪涌能量。在低电容电路里情况就不是这样了。应选用双向TVS以保护电路中的低电容器件免受反向浪涌的损害。
6、如果知道比较准确的浪涌电流IPP，那么可以利用VC来确定其功率，如果无法确定功率的概范围，一般来说，选择功率大一些比较好。
内容提要:
本教材主要介绍了电源技术的基础理论,基本原理,设计应用实例及其相关的经验知识。重点介绍了高频开关电源的设计知识。其中对高频开关电源的模块化产品,有源功率因数校正技术,软开关高效率技术也作了详细介绍与设计应用。
本教材适用于电源工程师、技术人员和具有电子技术基础的广大电子爱好者,作为电源维修技术人员的学习资料。推荐作为大,中专,职业教育的选修培训教材。
良师简介：
专业从事开关电源研发二十多年。电源高级工程师。开关电源专业技术家。开关电源资深技术顾问。中国电源学会高级会员。
2000年专业开关电源研发。2016年从事电源产品设计咨询及生产管理。
1991年设计变频调速器及电站直流电源屏。
曾就职于国营大企业研究所、国际知名外资集团、民营及国营企业研发部。
五次派往美国总部进行开关电源新技术交流、项目合作、营销技能培训。
主要成果：开关电源产品项目研发：功率范围：AC-DC（含PFC）：1W---10KW；
AC-DC/DC-DC模块：1W---1KW；充电桩：7KW/14KW；电力取电高压电源等。
开关电源方案、性能、价格优化；原理图设计计算；高频变压器及电感等磁性器件的设计；开关电源关键电子器件的计算；反馈环路稳定性计算；
产品研发流程、测试、维修、安规认证、EMC设计整改、FAE、生产管理、文案编写、技能培训、开关电源设计咨询服务；
在电子行业杂志上发表三十六篇科技论文，有3篇获大奖、2项发明专利、2项实用新型专利。
编写《实用新型开关电源原理及设计应用》、《开关电源常用拓扑原理培训教材》实训教程、精心编写《十种拓扑高频变压器设计及计算实例》。
擅长领域：电力自动化工控行业、LED绿色照明、打印机、适配器、车载充电器、光伏发电、充电桩、电力行业高压电源、特种行业电源等。
新技术高效软开关LLC、数字化智能化、功率因数校正APFC、电路拓扑方案选型、变压器、电感计算。有电子版电源书百余册，电源原理图五千张。
网址：WWW.LSPSD.CN ； WWW.LSPSD.COM
邮箱：2831526558@qq.com；LSPSD@qq.com
良师电子公众号 威廉电源公众号