在現(xiàn)代電子設(shè)備中，瞬態(tài)過電壓和浪涌是導(dǎo)致設(shè)備損壞的主要因素之一。為了有效抵御這些電壓波動對電路的沖擊，TVS（瞬態(tài)電壓抑制）二極管憑借其卓越的瞬態(tài)電壓抑制特性被廣泛應(yīng)用。當(dāng)電壓超過其擊穿電壓時，TVS 二極管迅速導(dǎo)通，將多余的電壓安全地引導(dǎo)至地，從而保護(hù)電路免受損害。在實際應(yīng)用中，TVS 二極管常常采用并聯(lián)的方式，尤其是在需要高保護(hù)效率或?qū)掚妷罕Ｗo(hù)范圍的場景下，這種連接方式能夠發(fā)揮顯著的優(yōu)勢。
一、并聯(lián)使用的可行性及意義
并聯(lián)使用 TVS 二極管是極具可行性和實際應(yīng)用價值的策略。在眾多電子應(yīng)用場景中，尤其是當(dāng)系統(tǒng)對載流能力有更高要求，或者需要覆蓋更廣泛的電壓保護(hù)范圍時，并聯(lián)多個 TVS 二極管可以有效地分散過電壓帶來的應(yīng)力。這種方式能夠避免單個二極管因承受過大的負(fù)載而失效，進(jìn)而顯著提升整個系統(tǒng)在面對電壓波動時的防護(hù)性能，增強(qiáng)電路的可靠性和穩(wěn)定性。
二、提高電流容量
通過并聯(lián)多個 TVS 二極管，可以實現(xiàn)電路電流容量的提升。當(dāng)電路遭遇突發(fā)的電壓浪涌時，多個并聯(lián)的 TVS 二極管能夠協(xié)同工作，共同分擔(dān)來自浪涌的大電流。這種分散電流的機(jī)制有效降低了單個二極管所承受的負(fù)載壓力，防止其因過載而損壞。在大功率電路以及對電流容量要求較高的環(huán)境中，采用并聯(lián)方式可以大幅提高保護(hù)電路的可靠性，確保電路在面對強(qiáng)大電流沖擊時依然能夠穩(wěn)定運行。
三、擴(kuò)展電壓保護(hù)范圍
在復(fù)雜多變的應(yīng)用場景中，電路可能面臨著不同電壓范圍的威脅。此時，可以選擇不同型號、具有不同擊穿電壓的 TVS 二極管進(jìn)行并聯(lián)。通過這種方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對更廣泛電壓范圍的有效保護(hù)。例如，在工作電壓波動較大的電路中，并聯(lián)多個擊穿電壓各異的 TVS 二極管，可以確保在電壓突然升高時，無論其處于哪個區(qū)間，都有相應(yīng)的二極管及時導(dǎo)通，將過電壓引導(dǎo)至地，從而全方位地保護(hù)電路免受突然過壓的侵害。
四、并聯(lián)使用的注意事項
盡管并聯(lián)使用 TVS 二極管具有諸多優(yōu)勢，但在實際操作中，為確保并聯(lián)配置的系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、可靠地運行，需要重點關(guān)注以下幾個方面：
（一）選擇相同類型的 TVS 二極管
從理論上講，不同類型 的 TVS 二極管可以并聯(lián)使用。然而，為了避免負(fù)載分配不均的問題，通常建議優(yōu)先選擇相同類型的 TVS 二極管進(jìn)行并聯(lián)。若并聯(lián)使用具有不同電壓額定值或響應(yīng)時間的二極管，可能會出現(xiàn)一個二極管先于另一個導(dǎo)通的情況，進(jìn)而導(dǎo)致負(fù)載不平衡和保護(hù)效果不一致，影響整個防護(hù)系統(tǒng)的效能。
（二）關(guān)注二極管之間的電壓差
當(dāng)多個 TVS 二極管并聯(lián)時，必須密切關(guān)注它們之間的擊穿電壓差異。如果多個二極管的擊穿電壓相差較大，部分二極管可能會過早導(dǎo)通，從而對其它二極管造成不利影響。若二極管的擊穿電壓過低，可能會頻繁觸發(fā)導(dǎo)通，增加系統(tǒng)中二極管的損耗，降低其使用壽命和可靠性。
（三）電源和熱管理要求
并聯(lián)使用的 TVS 二極管需要具備承受電壓尖峰所產(chǎn)生的功率的能力，并且必須配備有效的熱管理系統(tǒng)。過大的功率波動會導(dǎo)致二極管溫度急劇上升，甚至可能引發(fā)熱失控，造成二極管損壞。因此，選擇具有高功率處理能力和良好熱管理特性的 TVS 二極管對于保障其正常運行至關(guān)重要。在設(shè)計階段，應(yīng)充分考慮散熱措施，如安裝散熱片、采用導(dǎo)熱材料或引入主動冷卻裝置等，以確保二極管在工作過程中產(chǎn)生的熱量能夠及時散發(fā)，維持其穩(wěn)定的工作溫度。
（四）避免過多并聯(lián)
雖然并聯(lián)多個 TVS 二極管可以增強(qiáng)電路的保護(hù)效果，但過多的并聯(lián)也會帶來一些潛在問題。首先，這會增加電路的復(fù)雜性，導(dǎo)致成本上升，同時使 PCB（印刷電路板）布局變得更加復(fù)雜和困難。在設(shè)計并聯(lián)電路時，應(yīng)根據(jù)實際的保護(hù)需求和預(yù)期的保護(hù)效果，合理確定并聯(lián)的二極管數(shù)量，以實現(xiàn)性能與成本的平衡，避免不必要的資源浪費。
（五）限流與過壓抑制協(xié)調(diào)
在并聯(lián)使用 TVS 二極管時，除了需要合理調(diào)整二極管自身的參數(shù)外，還必須充分考慮整個電路的限流和過壓抑制功能。一些大功率設(shè)備在遭遇電壓尖峰時，可能會產(chǎn)生巨大的瞬時電流。僅依靠 TVS 二極管可能難以及時響應(yīng)和處理如此巨大的電流，甚至可能導(dǎo)致二極管損壞。因此，在設(shè)計并聯(lián)配置時，要確保電路中的限流措施（如串聯(lián)限流電阻、保險絲等）與 TVS 二極管的過壓抑制功能相互配合，共同構(gòu)建一個完善、高效的電路保護(hù)系統(tǒng)，有效限制瞬時浪涌電流的過度傳導(dǎo)，保護(hù)二極管和整個電路的安全。
五、結(jié)論
多個 TVS 二極管并聯(lián)是一種高效、實用的電路保護(hù)手段，能夠顯著提升電路的載流能力和電壓保護(hù)范圍。然而，為了確保并聯(lián)配置的穩(wěn)定性和高效性，在實際應(yīng)用中必須綜合考慮二極管的選擇、電壓匹配、電流管理以及熱設(shè)計等關(guān)鍵因素。通過精心設(shè)計和合理配置，可以充分發(fā)揮 TVS 二極管并聯(lián)的優(yōu)勢，大幅提高電路對瞬態(tài)過壓的耐受能力，從而確保電子設(shè)備在各種復(fù)雜多變的電壓條件下都能安全、穩(wěn)定地運行，延長設(shè)備的使用壽命，保障電子系統(tǒng)的可靠性。
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