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TVS管用于穩(wěn)壓的探討

      本帖旨在討論TVS用于穩(wěn)壓電路中的一些條件確定。

      在某些特殊的場(chǎng)合要求電源輸入電壓很高，如最大輸入直流電壓120V，但是低功耗處理后電源輸入電流很小2~3mA，如果直接選取120V的DCDC芯片一般是比較貴的或者說(shuō)余量比較小。此時(shí)需要使用在前面加一個(gè)簡(jiǎn)單的穩(wěn)壓電路，將120V電壓降到30V左右然后DCDC轉(zhuǎn)3.3V。那么這種情況是使用TVS+MOSFET做LDO是否合理？TVS的限流電阻R2應(yīng)該如何選取？

      以TVS管SMAJ30CA為例，以下是君耀電子的SMAJ30CA的參數(shù)表。

      Fig1

PartNumber VBR.min（V） VBR.max(V) ITest(mA) Ir(uA) SMAJ30CA 33.30 36.8 1 1
     Fig2  TVS+MOS的LDO

webwxgetmsgimg

    根據(jù)手冊(cè)上看，所有的廠商都會(huì)給出鉗位電壓@1mA，R2的取值一直有一個(gè)疑問(wèn)。那就是是否必須要保證劉晶TVS管上的電流達(dá)到1mA才可以？如果這樣，TVS管和限流電阻的功耗會(huì)大很多。

    TVS管作為限壓型器件，應(yīng)該是當(dāng)電壓達(dá)到動(dòng)作電壓時(shí)就會(huì)開(kāi)始產(chǎn)生鉗位，那么是不是保證電流超過(guò)漏電流1uA即可?測(cè)試過(guò)很多組TVS管，保證5uA限流電阻情況下，穩(wěn)壓效果還是可以的。

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jianyedin
LV.9
2
2018-07-17 16:36
都是用穩(wěn)壓管，哪有用TVS的
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hylylx
LV.9
3
2018-07-17 16:39
溫度特性如何
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devinguu
LV.2
4
2018-07-17 16:57
@jianyedin
都是用穩(wěn)壓管，哪有用TVS的
通常是用穩(wěn)壓管，但是TVS也有用在穩(wěn)壓上的，我接觸到的比較早的設(shè)計(jì)是英飛凌提出來(lái)的。參照下圖反激式開(kāi)關(guān)電源，D4使用的就是TVS管。

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devinguu
LV.2
5
2018-07-17 17:03
@hylylx
溫度特性如何
溫度特性倒是沒(méi)有測(cè)試過(guò)。數(shù)據(jù)手冊(cè)上給的數(shù)據(jù)與溫度相關(guān)的都是與功率相關(guān)的，如耗散功率和Ppp，在使用5uA電流情況下應(yīng)該是不涉及的。但是后續(xù)確實(shí)需要測(cè)試確認(rèn)一下。
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2018-07-17 18:04
@devinguu
通常是用穩(wěn)壓管，但是TVS也有用在穩(wěn)壓上的，我接觸到的比較早的設(shè)計(jì)是英飛凌提出來(lái)的。參照下圖反激式開(kāi)關(guān)電源，D4使用的就是TVS管。[圖片]

樓上是因?yàn)楦邏合聸](méi)有合適的穩(wěn)壓管，所以用TVS代替。

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devinguu
LV.2
7
2018-07-18 09:28
@ymyangyong
樓上是因?yàn)楦邏合聸](méi)有合適的穩(wěn)壓管，所以用TVS代替。
穩(wěn)壓管確實(shí)沒(méi)有高電壓的。還有一個(gè)就是穩(wěn)壓管雖然穩(wěn)壓精度比較高，但是要求的Iz也相對(duì)比較大，這種情況下使用穩(wěn)壓管的話會(huì)增加功耗。其實(shí)還是要會(huì)回到TVS的穩(wěn)壓限流條件問(wèn)題。
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2018-07-19 09:36

你那電路力的D4崩潰為550V那你覺(jué)得還會(huì)有穩(wěn)壓作用麼?

TVS與穩(wěn)壓管差別

兩者同樣具有負(fù)電阻特性, 但是穩(wěn)壓管其負(fù)電阻阻抗較大, 但是TVS負(fù)電阻特性其阻抗可以非常低, 且發(fā)生負(fù)電阻速度非常快, 所以會(huì)有一個(gè)反轉(zhuǎn)電壓(REVERSE STAND-OFF VOLTAGE)

這是因?yàn)榘l(fā)生極低的負(fù)電阻後, 流過(guò)大電流後依開(kāi)始就像短路一樣, 但電流若一直持續(xù), 不反轉(zhuǎn)那就暴了....

穩(wěn)壓管其具有的負(fù)電阻特性且因?yàn)樽柚递^高, 速度慢, 所以當(dāng)使用電壓穩(wěn)壓時(shí), 一但導(dǎo)通則電壓不會(huì)被拉很深, 所以電壓飄動(dòng)率會(huì)較好, 

至於電流, 當(dāng)穩(wěn)壓管導(dǎo)通則往穩(wěn)壓管流, 不導(dǎo)通則往電晶體流, 太小的電流對(duì)你的穩(wěn)壓誤差會(huì)非常大因?yàn)檫@跟電晶體HFE值有關(guān)......

TVS因?yàn)楦闺娮鑵^(qū)產(chǎn)生非常快, 所以單顆DO-41大概承受個(gè)600W沒(méi)問(wèn)題, 而其之所以可以承受如此大功率, 主要是電阻邊的非常低, 這種如果用來(lái)當(dāng)穩(wěn)壓管, 則電壓飄動(dòng)率會(huì)較大, 且浪費(fèi), 因?yàn)門(mén)VS比穩(wěn)壓管來(lái)的貴很多

假如需要高電壓, 最好是用穩(wěn)壓管串聯(lián).....

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2019-06-13 15:07
@juntion
你那電路力的D4崩潰為550V那你覺(jué)得還會(huì)有穩(wěn)壓作用麼?TVS與穩(wěn)壓管差別兩者同樣具有負(fù)電阻特性,但是穩(wěn)壓管其負(fù)電阻阻抗較大,但是TVS負(fù)電阻特性其阻抗可以非常低,且發(fā)生負(fù)電阻速度非常快,所以會(huì)有一個(gè)反轉(zhuǎn)電壓(REVERSE STAND-OFF VOLTAGE)這是因?yàn)榘l(fā)生極低的負(fù)電阻後,流過(guò)大電流後依開(kāi)始就像短路一樣,但電流若一直持續(xù),不反轉(zhuǎn)那就暴了....穩(wěn)壓管其具有的負(fù)電阻特性且因?yàn)樽柚递^高,速度慢,所以當(dāng)使用電壓穩(wěn)壓時(shí),一但導(dǎo)通則電壓不會(huì)被拉很深,所以電壓飄動(dòng)率會(huì)較好, 至於電流,當(dāng)穩(wěn)壓管導(dǎo)通則往穩(wěn)壓管流,不導(dǎo)通則往電晶體流,太小的電流對(duì)你的穩(wěn)壓誤差會(huì)非常大因?yàn)檫@跟電晶體HFE值有關(guān)......TVS因?yàn)楦闺娮鑵^(qū)產(chǎn)生非常快,所以單顆DO-41大概承受個(gè)600W沒(méi)問(wèn)題,而其之所以可以承受如此大功率,主要是電阻邊的非常低,這種如果用來(lái)當(dāng)穩(wěn)壓管,則電壓飄動(dòng)率會(huì)較大,且浪費(fèi),因?yàn)門(mén)VS比穩(wěn)壓管來(lái)的貴很多假如需要高電壓,最好是用穩(wěn)壓管串聯(lián).....
我們做低功耗應(yīng)用就這么干的，三相整流后直接降到5V。也是用TVS。 TVS上電流0.55mA。穩(wěn)壓效果不錯(cuò)。
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