瞬态抑制二极管(tvs管)基础知识.doc

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1、瞬态抑制二极管(TVS管)基础知识瞬态抑制二极管(TVS管)基础知识什么叫TVS管(瞬态抑制二极管)？瞬态抑制二极管(TVS)乂叫钳位型二极管，是目前国际上普遍使川的一种高效能电路保护器件，它的外型与普通二极管相同，但却能吸收离达数千瓦的浪涌功率，它的主要特点是在反向应用条件下，当承受一个离能量的大脉冲时，其工作阻抗立即降至极低的导通值，从而允许大电流通过,同时把电压钳制在预定水平，其响应时间仅为10-12®秒，因此可冇效地保护电子线路中的粘密元器件。TVS允许的正向浪涌电流在TA=250C,T=10ms条件下,可达50〜200A。双向TVS可在正反两个

2、方向吸收瞬时大脉冲功率，并把电压钳制到预定水平，双向TVS适川于交流电路，单向TVS-般用于直流电路。可用于防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率等，是一种理想的保护器件。耐受能力用瓦特(W)表示。TVS二极管的特性(1)将TVS二极管加在信号及电源线上，能防止微处理器或单片机因瞬间的肪冲，如静电放电效应、交流电源Z浪涌及开关电源的噪音所导致的失灵。(2)静电放电效应能释放超过10000V、60A以上的脉冲,并能持续10ms；而一般的TTL器件,遇到超过30ms的10V脉冲时，便会导至损坏。利川TVS二极管，可冇效吸收会造成器件损坏的脉冲，并能消除由总线

3、之间开关所引起的干扰(Crosstalk)0(3)将TVS二极管放置在信号线及接地间,能避免数据及控制总线受到不必要的噪音影响。TVS二极管特性曲线：图1单向TVS二极管特性曲线图2双向TVS二极管特性曲线说明：怯崩溃电压@1厂TVS瞬间变为低阻抗的点V卿：维持电圧-在此阶段TVS为不导通Z状态Vc：钳制电压@Ipp-钳制电压约略等于1.3*VBRVF：正向导通电压@IF-正向压降1r：逆向漏电流@VrwIt：崩溃电压之测试电流5：突波峰值电流If：正向导通电流图2TVS-极管电路原理TVS管的主要电参数(1)击穿电压V(BR)器件在发生击穿的区域内，在

4、规定的试验电流1(BR)F,测得器件两端的电压称为击穿电压，在此区域内，二极管成为低阻抗的通路。(2)最大反向脉冲峰值电流IPP在反向工作时，在规定的脉冲条件下，器件允许通过的最大脉冲峰值电流。IPP与最大钳位电压VC(MAX)的乘积，就是瞬态脉冲功率的最大值。使用时应正确选取TVS,使额定瞬态脉冲功率PPR大于被保护器件或线路可能出现的最大瞬态浪涌功率。TVS二极管的分类TVS器件可以按极性分为单极性和双极性两种，按用途可分为各种电路都适用的通用型器件和特殊电路适用的专用型器件。如：各种交流电压保护器、4〜200mA电流环保器、数据线保护器、同轴电缆保

5、护器、电话机保护器等。若按封装及内部结构可分为：轴向引线二极管、双列直插TVS阵列（适用多线保护）、贴片式、组件式和大功率模块式等。TVS二极管的应用目前已广泛应用于计算机系统、通讯设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表（电度表）、RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF耦合/1C驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速器、T控冋路、继电器、接触器噪音的抑制等各个领域。TVS的选用技巧（1）确定

6、被保护电路的最大宜流或连续工作电压、电路的额定标准电压和“高端”容限。（2）TVS额定反向关断VWM应大于或等于被保护电路的最大工作电压。若选用的VWM太低，器件可能进入雪崩或因反向漏电流太大影响电路的正常工作。串行连接分电压，并行连接分电流。（3）TVS的最大钳位电压VC应小于被保护电路的损坏电压。（4）在规定的脉冲持续时间内，TVS的最大峰值脉冲功耗PM必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。在确定了最大钳位电压后，其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。（5）对于数据接口电路的保护，还必须注意选取具冇合适电容C的TVS器件。（6）根据用途选用TVS的

7、极性及封装结构。交流电路选用双极性TVS较为合理；多线保护选用TVS阵列更为有利。（7）温度考虑。瞬态电压抑制器可以在一55°C〜+150C之间工作。如果需要TVS在一个变化的温度工作，山于其反向漏电流ID是随增加而增大;功耗随TVS结温增加而下降，从+25°C〜+175°C,大约线性下降50%雨击穿电圧VBR随温度的增加按一定的系数增加。因此,必须査阅有关产品资料，考虑温度变化对其特性的影响。处理瞬时脉冲对元件损害的最好办法是将瞬时电流从感应元件引开。TVS二极管在线路板上与被保护线路并联，当瞬时电压超过电路正常工作电压后，TVS二极管便产生雪崩,提供

8、给瞬时电流一个超低电阻通路，其结果是瞬时电流透过二极管被引开，避开被保护元件，并