瞬態(tài)電壓

瞬態(tài)電壓是在規(guī)定的環(huán)境溫度下，處于關(guān)斷狀態(tài)時固態(tài)繼電器輸出端能承受的不被擊穿或失去阻斷功能的最大瞬時電壓。

瞬態(tài)電壓基本信息

中文名 瞬態(tài)電壓 外文名 transient voltage
條????件 在規(guī)定的環(huán)境溫度下 對????象 固態(tài)繼電器
性????質(zhì) 不被擊穿的最大瞬時電壓

瞬態(tài)電壓擾動的主要特征包括：

(1)瞬態(tài)諧振。其特征指標是波形、峰值和持續(xù)時間，產(chǎn)生的原因是由于線路、負載和電容器組的投切，造成的后果是破壞運行設(shè)備的絕緣、損壞電子設(shè)備等。

(2)瞬態(tài)脈沖。其特征指標是電壓上升時間、峰值和持續(xù)時間，產(chǎn)生的原因是線路遭受雷擊或感性電路分合等，造成的后果是破壞運行設(shè)備的絕緣。

(3)瞬時電壓上升或暫降。其特征指標是幅值、持續(xù)時間、瞬時值/時間，產(chǎn)生的原因通常是由于大容量電動機啟動、負荷瞬變、電力系統(tǒng)切換操作或遠端發(fā)生故障等引起的，這是電力用戶投訴最多的一種電壓擾動，這是因為瞬時電壓上升或暫降可能造成用電設(shè)備發(fā)生運行故障、敏感負載不能正常運行等后果。

瞬態(tài)電壓造價信息

市場價 信息價 詢價
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價
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（除稅）		 行情 品牌 單位 稅率 供應(yīng)商 報價日期
半導(dǎo)體器件瞬態(tài)熱阻測試儀 BJ2983A 測量范圍 0-750W 查看價格 查看價格

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材料名稱 規(guī)格/型號 除稅
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材料名稱 規(guī)格/需求量 報價數(shù) 最新報價
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抑制瞬態(tài)電壓的對策，可在繼電器設(shè)計及應(yīng)用兩方面考慮。

（1）用隔離的方法。因為這問題是與耦合電容有關(guān)，而耦合電容是與距離成反比，故如將帶有雜聲的電路與不帶雜聲的電路予以隔離，即可有效而顯著的將瞬態(tài)電壓的干擾改善。例如將敏感度相近的電路集合在一起，并與其他的線路遠離。及控制電纜的布線，使應(yīng)盡可能與高壓母線相互垂直。

（2）在瞬態(tài)電壓電源處抑制。如將一電阻插人斷路器或隔離開關(guān)中，在操作時瞬態(tài)電壓將會顯著的降低。大部分的電容器用斷路器，都使用附有電阻的斷路器(價錢較高)。

（3）在高阻抗的輔助線圈電路上并聯(lián)一穩(wěn)壓二極管，可有效的抑制開斷高阻抗線圈電路時所引起的反沖電壓。嚴重的反沖電壓會將繼電器接點燒損。

（4）使用屏蔽線。屏蔽體兩端接地有助于消除電磁感應(yīng)的瞬態(tài)電壓。但如屏蔽體是被用為信號的回路時，則兩端都不可接地。 2100433B

瞬態(tài)電壓有兩種型式，即差態(tài)及共態(tài)。差態(tài)電涌波也稱為正?；驒M向的感應(yīng)電壓， 其在一對導(dǎo)線上所產(chǎn)生的電壓和正規(guī)的電壓是同一方式的，都屬差態(tài)電涌波。共態(tài)電涌波也稱為縱向的感應(yīng)電壓，對同一參考點，其在一對導(dǎo)線上所產(chǎn)生的電壓是相等的。差態(tài)電涌波易造成繼電器的誤動作，而共態(tài)電涌波則易造成絕緣的破壞。不過，如將一單純共態(tài)電涌波加于一不平衡的電路時，也可能產(chǎn)生一差態(tài)電涌的分量，反之亦然。

瞬態(tài)電壓常見問題

（1）電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障造成電網(wǎng)電壓波動、閃變，如三相短路故障、兩相短路故障、單相接地短路故障等。這種擾動由高電壓等級向低電壓等級以及在相同電壓等級之間傳播，其傳播的強度與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及電器參數(shù)存在密切的關(guān)系。

（2）雷擊引起電壓波動和閃變。

（3）電力系統(tǒng)中電源設(shè)備切換形成操作波，造成電壓波動和閃變。電力系統(tǒng)正常的斷路器投切往往總伴隨著瞬間的電壓跌落與上升，但幅度一般不大。如果操作較大負荷的合閘或分閘，就會產(chǎn)生較大的電壓跌落與上升。

（4）儲能設(shè)備的正常操作，如電力電容器或電抗器投入或退出運行時，根據(jù)負荷的水平情況，會產(chǎn)生一定的無功波動，從而產(chǎn)生電壓上升與跌落。一般可采用沖擊電流法來分析計算其產(chǎn)生電壓擾動的大小。

（5）電動機的啟動產(chǎn)生電壓波動和閃變。電動機的啟動需要較大的啟動電流，從而產(chǎn)生短暫的電壓跌落，特別是有些高壓大容量電動機的啟停頻度很大，因此，由此產(chǎn)生的電壓波動與閃變不容忽視。一般而言，電動機的啟動電流可按額定電流的6～8倍來考慮，并根據(jù)其接人點的短路容量可簡單計算電壓跌落的強度，其啟停頻度可根據(jù)生產(chǎn)過程統(tǒng)計而進行估算。

瞬態(tài)電壓文獻

船舶電站交流主發(fā)電機瞬態(tài)電壓調(diào)整率分析 船舶電站交流主發(fā)電機瞬態(tài)電壓調(diào)整率分析

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瞬態(tài)電壓抑制二極管應(yīng)用指南 瞬態(tài)電壓抑制二極管應(yīng)用指南

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瞬態(tài)電壓抑制二極管應(yīng)用指南 2009 年 04月 06 日 星期一 19:29 第一章 TVS器件的特點、電特性和主要電參數(shù) 一、 TVS器件的特點 瞬態(tài)（瞬變）電壓抑制二級管簡稱 TVS器件，在規(guī)定的反向應(yīng)用條件下，當承受一個高 能量的瞬時過壓脈沖時，其工作阻抗能立即降至很低的導(dǎo)通值，允許大電流通過，并將電壓 箝制到預(yù)定水平，從而有效地保護電子線路中的精密元器件免受損壞。 TVS能承受的瞬時脈 沖功率可達上千瓦，其箝位響應(yīng)時間僅為 1ps（10-12S）。TVS允許的正向浪涌電流在 TA＝ 250C，T＝10ms條件下，可達 50～200A 。雙向 TVS可在正反兩個方向吸收瞬時大脈沖功率， 并把電壓箝制到預(yù)定水平，雙向 TVS適用于交流電路，單向 TVS一般用于直流電路。 二、 TVS器件的電特性 1、單向 TVS的 V-I 特性 如圖 1-1 所示，單向 TVS的正向特性與普

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響應(yīng)速度特別快(為ps級);耐浪涌沖擊能力較放電管和壓敏電阻差，其10/1000μs波脈沖功率從 400W~30KW，脈沖峰值電流從0.52A~544A;擊穿電壓有從6.8V~550V的系列值，便于各種不同電壓的電路使用。它的封裝形式有軸向引線型與貼片型兩大類。貼片型有:SMAJ(400W)、SMBJ(600W)、SMCJ(1.5kW)、SMDJ(3kW)系列，軸向引線型有:P4KE (400W)、SA(500W)、P6KE(600W)、1.5KE(1.5kW)、3KP(3kW)、5KP(5kW)、15KPA(15kW)、 20KPA(20kW)、30KPA(30kW)系列和低電容的SAC(500W，50 pF)、LCE(1.5kW，100pF)系列。此外，還有BZW04(400W)系列玻璃鈍化結(jié)TVS管。

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TVS二極管會和要保護的電路并聯(lián)。當其電壓超過突崩潰準位時，直接分流過多的電流。TVS二極管是箝位器，會抑制超過其崩潰電壓的過高電壓。當過電壓消失時，TVS二極管會自動復(fù)歸，而其吸收的能量比類似額定的撬棒電路要大很多。

TVS二極管有單向的及雙向的。單向的TVS二極管在順向操作時類似整流子，但在其設(shè)計允許承受很大的峰值電流，1.5KE系列的瞬間功率可以到1500 W。

雙向的TVS二極管可以視為是二個極性相反的雪崩二極管相串聯(lián)，再和要保護的電路并聯(lián)。雖然在電路中會標示為二個二極管，不過實際元件是將二個二極管封裝在同一個包裝中。

TVS二極管過電壓反應(yīng)的速度會比其他的過電壓保護元件（例如壓敏電阻或是氣體放電管）要快。實際的箝位大約只有一皮秒，但因為實際電路中導(dǎo)線存在電感，因此保護元件需容許較長時間的大電壓。因此TVS二極管會比其他元件適合保護電路不受很快，而且有破壞性的電壓突波。像許多分散式的電路都有這種快速的過電壓突波，可能因為內(nèi)部因素或是外部因素造成，例如閃電或是馬達短路。

瞬態(tài)電壓抑制器若使用在超過其設(shè)計條件的環(huán)境下，可能會損壞。瞬態(tài)電壓抑制器的失效模式有三種：短路、開路、元件額定下降。

TVS二極管常會稱為是transorbs，或是Vishay半導(dǎo)體的注冊商標TransZorbs。

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TVS管有單向與雙向之分(單向的型號后面的字母為"A"，雙向的為"CA")，單向TVS管的特性與穩(wěn)壓二極管相似，雙向TVS管的特性相當于兩個穩(wěn)壓二極管反向串聯(lián)，特性曲線見下圖。其主要特性參數(shù)有:

①反向斷態(tài)電壓(截止電壓)VRWM與反向漏電流IR:反向斷態(tài)電壓(截止電壓)VRWM表示TVS管不導(dǎo)通的最高電壓，在這個電壓下只有很小的反向漏電流IR。

② 擊穿電壓VBR:TVS管通過規(guī)定的測試電流IT時的電壓，這是表示TVS管導(dǎo)通的標志電壓(P4KE、P6KE、1.5KE系列型號中的數(shù)字就是擊穿電壓的標稱值，其它系列的數(shù)字是反向斷態(tài)電壓值)。TVS管的擊穿電壓有±5%的誤差范圍(不帶"A"的為±10%)。

③脈沖峰值電流IPP:TVS管允許通過的10/1000μs波的最大峰值電流(8/20μs波的峰值電流約為其5倍左右)，超過這個電流值就可能造成永久性損壞。在同一個系列中，擊穿電壓越高的管子允許通過的峰值電流越小。

④最大箝位電壓VC:TVS管流過脈沖峰值電流IPP時兩端所呈現(xiàn)的電壓。

⑤脈沖峰值功率Pm:脈沖峰值功率Pm是指10/1000μs波的脈沖峰值電流IPP與最大箝位電壓VC的乘積，即Pm=IPP*VC。

⑥穩(wěn)態(tài)功率P0:TVS管也可以作穩(wěn)壓二極管用，這時要使用穩(wěn)態(tài)功率。其各系列的穩(wěn)態(tài)功率見下表:

脈沖峰值功率Pm 400W 500W 600W 1500W 3000W

穩(wěn)態(tài)功率P0 1W 3W 5W 6.5W 8W

⑦極間電容Cj:與壓敏電阻一樣，TVS管的極間電容Cj也較大，且單向的比雙向的大，功率越大的電容也越大。

3、使用指導(dǎo):

①TVS管使用時，一般并聯(lián)在被保護電路上。為了限制流過TVS管的電流不超過管子允許通過的峰值電流IPP，應(yīng)在線路上串聯(lián)限流元件，如電阻、自恢復(fù)保險絲、電感等。

②擊穿電壓VBR的選擇:TVS管的擊穿電壓應(yīng)根據(jù)線路最高工作電壓UM按公式:VBRmin≥1.2 UM 或 VRWM ≥1.1 UM 選擇。

③ 脈沖峰值電流IPP和最大箝位電壓VC的選擇:當TVS管單獨使用時，要根據(jù)線路上可能出現(xiàn)的最大浪涌電流來選擇IPP合適的型號。當TVS管作為第二級保護時，一般用500W~600W的就可以了。要注意的是，此時的最大箝位電壓VC應(yīng)不大于被保護設(shè)備所能耐受的最大浪涌電壓(安全電壓)。

④ 用于信號傳輸電路保護時，一定要注意所傳輸信號的頻率或傳輸速率。信號頻率(傳輸速率)≥10MHz(Mb/s)時，Cj應(yīng)≤60pF;信號頻率(傳輸速率)≥100MHz(Mb/s)時，Cj應(yīng)≤20pF。當信號頻率或傳輸速率較高時，應(yīng)選用低電容系列的管子。當?shù)碗娙菹盗腥詽M足不了要求時，就應(yīng)把 TVS管接到快速恢復(fù)二極管組成的橋路中，以降低總的等效電容，提高傳輸信號頻率。最高傳輸頻率可達20MHz以上。

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