基于瞬态抑制二极管防止逆变电焊机高压输出回串损坏整流管的设计
逆变电焊机中非熔化极气体保护焊是利用高压击穿惰性气体形成电弧，而电焊机的高压输出会无规律回串到机器的主回路中损坏主回路二次整流的快恢复整流管，本文简述了LITTELFUSE TVS瞬态抑制二极管1.5KE150CA的保护电路设计，通过瞬态抑制二极管的电压钳位作用，达到保护整流管的作用。
逆变电焊机高压工作原理
逆变电焊机是经过输入一次整流，逆变降压和二次整流后得到焊接所需要的电流和电压，弧焊电源空载电压一般100V以内，大部分逆变焊机是通过输出短路起弧，但在某些特殊的焊接领域在通过高压击穿惰性气体产生电弧，此时焊机内部的高压电路产生一个800-1000V脉冲电压，经过耦合电路按1:4的比例升压耦合到主回路上，在主回路的输出端形成3000-4000V的脉冲电压，此电压在形成电弧后立即关闭，若没有形成电弧，1S后关闭。
图1 逆变电焊机（附带高压电路）原理框图
Littelfuse瞬态抑制二极管1.5KE150CA的相关特征：
瞬态抑制二极管是一种二极管形式的高效能保护器件，当二极管两端受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10-12S将两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千万的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值；
Littelfuse瞬态抑制二极管1.5KE系列产品特点：
1、浪涌额定功率1500W
2、快速响应时间，小于1.0PS
3、瞬态功率大，漏电流低，箝位电压较易控制，无损坏极限
图2 双向TVS元器件符号
图3 双向TVS的I-U曲线特征图
Littelfuse瞬态抑制二极管1.5KE200CA的典型应用电路
如图4，在需要保护的快恢复二极管D1\D2输出端两端并联一个TVS，由于D1\D2的最大Vrm=200V,因此我们选用TVS的参数为1.5KE150CA/1.5KE200CA，在高压电路和TVS之间有一个电感L1，防止回串的电流的瞬间突变，本方案中，我们选用的性价比较高的littelfuse瞬态抑制二极管，完成了快恢复整流管的保护电路。
Littelfuse提供了种类最齐全的瞬态抑制二极管（TVS），其二极管具有下列优势：增量浪涌电阻较低，可提供单向和双向极性反向断态电压介于5V至495V之间，峰值额定功率介于400W至30KW之间，提供高电流保护—1KA\3KA\6KA\10KA\15KA。
图4 1.5KE系列TVS的典型应用电路
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430C,5.0SMDJ33A,SMCJ150A,20KPA172A,P6KE6.8A,SMBJ58A,1.5KEXXXXX,5KP70A,SA6.0A,P6SMB30CA,5KP8.5A,SMAJ78A,SLD13U-017,SMAJ30A,5KP120A,5.0SMDJ26CA,SMBJ10A,SMDJ18A,SMBJ11A,5KP51CA,P4KE27A,SMAJ22CA,SMBJ220A,SMCJ6.5CA,SMAJ75A,SMCJ36A,SMAJ100CA,SMDJ60CA,5.0SMDJ75A,LCE26A,P4SMA9.1A,SMDJ17A,SMBJ7.5CA,P4SMA91A,1.5KE100A,P6SMB170A,P6KE30A,3KPXXXXXX,SMCJ45CA,3KP60A,1.5SMC180A,30KPA84CA,SMA6L48A,SMF7.0A,P6KE75CA,P4KE24A,3KP180CA,SMDJ16A,AK10-058C,SMAJ6.5A,SMBJ440A,20KPA30CA,SMCJ10CA,P6KEXXX,SMCJ58CA,SMDJ7.5CA,3KP18CA,SMA6L45A,SMAJ6.5CA,SMBJ200CA,LCE28A,5KP210A,5.0SMDJ17CA,1.5KE18CA,SMDJXXXXX-T7,5KP60CA,P4KE160CA,SMDJ15A,5.0SMDJ70CA,1.5KE320A,SMCJ33A,1.5KE8.2CA,P4SMA350A,P6SMB56CA,AK6 - 076C,P4KE22A,SMBJ54A,P4SMA6.8CA,SMF28A,SMDJ14A,SMDJ8.5A,30KPA216CA,1KSMB130CA,P4KE75CA,P4KE6.8A,1.5KE91A,SA6.5A,5.0SMDJ33CA,SA36CA,AK3-150C,SMBJ,P4SMA9.1CA,P6KE170CA,SMDJ20CA,15KPA30CA,SMF6.0A,15KPA170CA,P4SMA15CA,1.5KE160A,LCE58A,P6SMB68A,SMA6L8.5A,LCE10A,P6SMB110A,30KPA58A,1KSMB9.1CA,P4SMA7.5CA,SMAJ7.5A,3KP6.0CA,5KP64A,SMDJ160A,3KP26CA,SMAJ60A,SMAJ,P4SMA510A,P6KE36A,SMBJ40A,5.0SMDJ70A,1.5KE550CA,LCE11A,SMDJ48A,1.5KE20CA,1KSMB7.5CA,SMCJ7.0CA,SMCJ20A,P4KE3
Littelfuse（力特） TPSMB瞬态抑制二极管数据手册
型号- TPSMB120CA,TPSMB82A,TPSMB100A,TPSMB30A,TPSMB150CA,TPSMB27CA,TPSMB480A-A,TPSMB15A,TPSMB27A,TPSMB43A,TPSMB210A,TPSMB510A-A,TPSMB30CA,TPSMB180A,TPSMB15CA,TPSMB91CA,TPSMB39A,TPSMB11CA,TPSMB24A,TPSMB36A,TPSMB100CA,TPSMB12A,TPSMB130A,TPSMB30,TPSMB68CA,TPSMB250A,TPSMB22CA,TPSMB480CA-A,TPSMB350A-A,TPSMB13A,TPSMB18CA,TPSMB550CA-A,TPSMBXXXCA(-A),TPSMB300CA-A,TPSMB8.2A,TPSMB200A,TPSMB75CA,TPSMB180CA,TPSMB170A,TPSMB7.5A,TPSMB210CA,TPSMB540A-A,TPSMB10CA,TPSMB33CA,TPSMB56CA,TPSMB58A,TPSMB10A,TPSMB22A,TPSMB300A-A,TPSMB250CA,TPSMB540CA-A,TPSMB62A,TPSMB120A,TPSMB530CA-A,TPSMB400A-A,TPSMB220CA,TPSMB18A,TPSMB82CA,TPSMB47A,TPSMB75A,TPSMB11A,TPSMB130CA,TPSMB9.1A,TPSMB51A,TPSMB91A,TPSMB51CA,TPSMB350CA-A,TPSMB160CA,TPSMB160A,TPSMB13CA,TPSMB510CA-A,TPSMB36CA,TPSMB400CA-A,TPSMB68A,TPSMB440A-A,TPSMB16A,TPSMB20A,TPSMB56A,TPSMB110A,TPSMB200CA,TPSMB530A-A,TPSMB170CA,TPSMB24CA,TPSMB47CA,TPSMB20CA,TPSMB62CA,TPSMB43CA,TPSMB110CA,TPSMB33A,TPSMB39CA,TPSMB550A-A,TPSMB,TPSMB220A,TPSMB440CA-A,TPSMB150A,TPSMB16CA,TPSMB58CA,TPSMBXXXXX,TPSMB12CA
【选型】瞬态抑制二极管AQ36C-01FTG用于车载域控制器电源防护，峰值脉冲功率450W，ESD等级±30kV
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LITTELFUSE 1.5KE系列瞬态抑制二极管选型表
1.5KE系列瞬态抑制二极管，反向隔离电压范围：5.8V~512V，击穿电压最小值范围：6.45V~570V，击穿电压最大值范围：7.14V~630V，测试电流为1A或10A，最大钳位电压范围：10.5V~828V，最大峰值脉冲电流范围：2.5A~144.8A，最大反向泄漏范围：1µA~1000µA
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产品型号
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品类
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厂牌
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Reverse Stand off Voltage Vʀ (Volts)
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Breakdown Voltage Vʙʀ (Volts) @ Iᴛ MIN
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Breakdown Voltage Vʙʀ (Volts) @ Iᴛ MAX
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Test Current Iᴛ (mA)
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Maximum Clamping Voltage Vᴄ @ Iᴘᴘ (V)
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Maximum Peak Pulse Current Iᴘᴘ (A)
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Maximum Reverse Leakage Iʀ @ Vʀ (µA)
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1.5KE6.8A
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TVS Diodes
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LITTELFUSE
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5.8
|
6.45
|
7.14
|
10
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10.5
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144.8
|
1000
|
选型表 - LITTELFUSE 立即选型
求助TVS瞬变二极管SMBJ5.0/6.0CA截止电压和击穿电压的详细测试方法
测试TVS瞬态抑制二极管的反向截止电压和击穿电压，需要使用TVS二极管反向浪涌电压测试仪，可以测试在标准EXP浪涌电流波时的瞬变电压峰值，然后使用示波器进行观察波形。世强代理littelfuse的TVS管，可参考链接：【选型】Littelfuse（力特）TVS二极管（瞬态电压抑制二极管）选型指南
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