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TVS管用于稳压的探讨

      本帖旨在讨论TVS用于稳压电路中的一些条件确定。

      在某些特殊的场合要求电源输入电压很高，如最大输入直流电压120V，但是低功耗处理后电源输入电流很小2~3mA，如果直接选取120V的DCDC芯片一般是比较贵的或者说余量比较小。此时需要使用在前面加一个简单的稳压电路，将120V电压降到30V左右然后DCDC转3.3V。那么这种情况是使用TVS+MOSFET做LDO是否合理？TVS的限流电阻R2应该如何选取？

      以TVS管SMAJ30CA为例，以下是君耀电子的SMAJ30CA的参数表。

      Fig1

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

    根据手册上看，所有的厂商都会给出钳位电压@1mA，R2的取值一直有一个疑问。那就是是否必须要保证刘晶TVS管上的电流达到1mA才可以？如果这样，TVS管和限流电阻的功耗会大很多。

    TVS管作为限压型器件，应该是当电压达到动作电压时就会开始产生钳位，那么是不是保证电流超过漏电流1uA即可?测试过很多组TVS管，保证5uA限流电阻情况下，稳压效果还是可以的。

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jianyedin
LV.9
2
2018-07-17 16:36
都是用稳压管，哪有用TVS的
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hylylx
LV.9
3
2018-07-17 16:39
温度特性如何
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devinguu
LV.2
4
2018-07-17 16:57
@jianyedin
都是用稳压管，哪有用TVS的
通常是用稳压管，但是TVS也有用在稳压上的，我接触到的比较早的设计是英飞凌提出来的。参照下图反激式开关电源，D4使用的就是TVS管。

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devinguu
LV.2
5
2018-07-17 17:03
@hylylx
温度特性如何
温度特性倒是没有测试过。数据手册上给的数据与温度相关的都是与功率相关的，如耗散功率和Ppp，在使用5uA电流情况下应该是不涉及的。但是后续确实需要测试确认一下。
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ymyangyong
6
2018-07-17 18:04
@devinguu
通常是用稳压管，但是TVS也有用在稳压上的，我接触到的比较早的设计是英飞凌提出来的。参照下图反激式开关电源，D4使用的就是TVS管。[图片]

楼上是因为高压下没有合适的稳压管，所以用TVS代替。

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devinguu
LV.2
7
2018-07-18 09:28
@ymyangyong
楼上是因为高压下没有合适的稳压管，所以用TVS代替。
稳压管确实没有高电压的。还有一个就是稳压管虽然稳压精度比较高，但是要求的Iz也相对比较大，这种情况下使用稳压管的话会增加功耗。其实还是要会回到TVS的稳压限流条件问题。
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juntion
8
2018-07-19 09:36

你那電路力的D4崩潰為550V那你覺得還會有穩壓作用麼?

TVS與穩壓管差別

兩者同樣具有負電阻特性, 但是穩壓管其負電阻阻抗較大, 但是TVS負電阻特性其阻抗可以非常低, 且發生負電阻速度非常快, 所以會有一個反轉電壓(REVERSE STAND-OFF VOLTAGE)

這是因為發生極低的負電阻後, 流過大電流後依開始就像短路一樣, 但電流若一直持續, 不反轉那就暴了....

穩壓管其具有的負電阻特性且因為阻值較高, 速度慢, 所以當使用電壓穩壓時, 一但導通則電壓不會被拉很深, 所以電壓飄動率會較好, 

至於電流, 當穩壓管導通則往穩壓管流, 不導通則往電晶體流, 太小的電流對你的穩壓誤差會非常大因為這跟電晶體HFE值有關......

TVS因為腹電阻區產生非常快, 所以單顆DO-41大概承受個600W沒問題, 而其之所以可以承受如此大功率, 主要是電阻邊的非常低, 這種如果用來當穩壓管, 則電壓飄動率會較大, 且浪費, 因為TVS比穩壓管來的貴很多

假如需要高電壓, 最好是用穩壓管串聯.....

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gameboyplus
LV.1
9
2019-06-13 15:07
@juntion
你那電路力的D4崩潰為550V那你覺得還會有穩壓作用麼?TVS與穩壓管差別兩者同樣具有負電阻特性,但是穩壓管其負電阻阻抗較大,但是TVS負電阻特性其阻抗可以非常低,且發生負電阻速度非常快,所以會有一個反轉電壓(REVERSE STAND-OFF VOLTAGE)這是因為發生極低的負電阻後,流過大電流後依開始就像短路一樣,但電流若一直持續,不反轉那就暴了....穩壓管其具有的負電阻特性且因為阻值較高,速度慢,所以當使用電壓穩壓時,一但導通則電壓不會被拉很深,所以電壓飄動率會較好, 至於電流,當穩壓管導通則往穩壓管流,不導通則往電晶體流,太小的電流對你的穩壓誤差會非常大因為這跟電晶體HFE值有關......TVS因為腹電阻區產生非常快,所以單顆DO-41大概承受個600W沒問題,而其之所以可以承受如此大功率,主要是電阻邊的非常低,這種如果用來當穩壓管,則電壓飄動率會較大,且浪費,因為TVS比穩壓管來的貴很多假如需要高電壓,最好是用穩壓管串聯.....
我们做低功耗应用就这么干的，三相整流后直接降到5V。也是用TVS。 TVS上电流0.55mA。稳压效果不错。
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