用比喻的方法大话电子元器件——TVS管

用比喻的方法大话电子元器件——TVS管

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/weixin_43199439/article/details/142000323

在现代电子设备中，瞬态电压抑制二极管（TVS管）是保护电路免受电压尖峰损害的重要元器件。它的工作原理看似复杂，但通过生活中的比喻，我们可以轻松理解其关键作用。

要理解TVS（瞬态电压抑制）二极管的原理，我们可以用生活中的比喻来形象化解释。

1. 微观原理：门卫防护机制

可以把TVS管比作你家门口的保安，它的主要任务是防止突然来的“坏人”（电压尖峰）进入你的房子（电路），从而保护房子里的家人（电子元件）。当坏人接近时，保安会快速采取行动，将他们拦在门外，不让他们对家人造成伤害。
微观层面上，TVS管的工作原理是当电压突然增高超过其击穿电压时，TVS管会迅速进入导通状态，将电流引导至接地，防止电路因过电压而损坏。

2. 宏观功能：城市排水系统

从宏观上看，TVS管类似城市的排水系统。正常情况下，雨水通过下水道排走，系统保持正常工作。可是，当暴雨（电压尖峰）来临时，排水系统（TVS管）迅速打开，排走过多的雨水（电流），避免城市（电路）被淹（损坏）。TVS管在瞬时高压时打开，将过量的电流迅速释放到地，避免敏感的电子器件受损。

3. 参数含义：规格决定作用

在TVS管中，常见的参数有以下几种，它们类似“保安”的能力和“排水系统”的大小：

• 反向工作电压（VRWM）：就像平常门卫面对的日常流动人员，低于这个电压时，TVS管不会动作。这个电压决定了TVS管能在多大范围内保持“待机”。
• 击穿电压（VBR）：这个就像保安判断某人是否是坏人的界限。超过这个电压，TVS管会瞬间动作，开始“出手”。一般来说，VBR稍高于电路的正常工作电压，以防止过早动作。
• 箝位电压（VC）：TVS管在工作时实际“拦截”的电压值，类似于保安在拦截坏人时能抵御的最大冲击力，超过这个值可能会导致电路受到伤害。
• 峰值脉冲电流（IPP）：这代表TVS管能应对的最大“暴雨”，就像排水系统能排除的最大水流量。如果脉冲过大，TVS管会失效。

4. 如何选型：选择合适的“保安”

选择TVS管时，类似于给房子请合适的保安，或者为城市配备合适的排水系统：

• 工作电压要匹配：首先需要确保TVS管的反向工作电压（VRWM）要大于或等于电路的正常工作电压，避免日常的电压波动触发TVS管工作。
• 击穿电压合适：选择击穿电压时，通常会选择高于电路工作电压，但低于电路承受的最大电压。这样，TVS管能在适当时机“出手”，但又不至于过早动作。
• 箝位电压和峰值脉冲电流足够高：要确保TVS管的箝位电压足够低，能保护电路不被高压损坏，同时也要保证它能处理电路中可能出现的最大脉冲电流。

5. 举例说明

假设你有一个5V的电路，最高电压波动不超过6V，需要选择一颗TVS管来保护电路。

• 首先，你会选择一颗反向工作电压为5V左右的TVS管，确保它平时不动作。
• 其次，击穿电压可以选择6.5V左右，这样可以确保电路电压一旦超过6V，它就能瞬间导通。
• 箝位电压最好选择在7V左右，这样TVS管能将电压限制在7V以下，保护电路的安全。
• 最后，确保TVS管能承受可能出现的最大脉冲电流（例如100A），以保证它在真正的电压尖峰来临时不会损坏。

通过这个比喻，TVS管的工作原理、参数意义和选型方法应该更加清晰了。