TVS(TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR)或稱瞬變電壓抑製二極管是在穩壓管工藝基礎上發展起來的一種新產(chan) 品，其電路符號和普通穩壓二極管相同,外形也與(yu) 普通二極管無異,當TVS管兩(liang) 端經受瞬間的高能量衝(chong) 擊時，它能以極高的速度(最高達1*10-12秒)使其阻抗驟然降低，同時吸收一個(ge) 大電流，將其兩(liang) 端間的電壓箝位在一個(ge) 預定的數值上，從(cong) 而確保後麵的電路元件免受瞬態高能量的衝(chong) 擊而損壞。 TVS的反應速度絕對比RC回路快的多10s-12s,可不用考慮TVS的擊穿電壓VBR,反向臨(lin) 界電壓VWM,最大峰值脈衝(chong) 電流IPP和最大箝位電壓VC及峰值脈衝(chong) 功率PP. 選擇VWM等於(yu) 或大於(yu) 電路工作電壓,VC為(wei) 小於(yu) 保護器件的耐壓值,能測量最好(IPP),或估計出脈衝(chong) 的功率,選功率較大的TVS.

關(guan) 鍵特性

TVS管由於(yu) 它具有響應時間快、瞬態功率大、電容低、漏電流低、擊穿電壓偏差小、箝位電壓較易控製、無損壞極限、體(ti) 積小、易於(yu) 安裝等優(you) 點，目前已廣泛應用於(yu) 計算機係統、通訊設備、消費類電子、電源、家用電器等各個(ge) 領域

TVS瞬變電壓抑製二極管的特性及主要參數

TVS瞬變電壓抑製二極管的特性曲線:

單向TVS管特性曲線:

雙向TVS管特性曲線:

 
TVS的電路符號與(yu) 普通穩壓二極管相同。它的正向特性與(yu) 普通二極管相同;反向特性為(wei) 典型的PN結雪崩器件。

在瞬態峰值脈衝(chong) 電流作用下，流過TVS的電流，由原來的反向漏電流ID上升到IR時，其兩(liang) 極呈現的電壓由額定反向關(guan) 斷電壓VWM上升到擊穿電壓VBR，TVS被擊穿。隨著峰值脈衝(chong) 電流的出現，流過TVS的電流達到峰值脈衝(chong) 電流IPP。在其兩(liang) 極的電壓被箝位到預定的最大箝位電壓以下。爾後，隨著脈衝(chong) 電流按指數衰減，TVS兩(liang) 極的電壓也不斷下降，最後恢複到起始狀態。這就是TVS抑製可能出現的浪湧脈衝(chong) 功率，保護電子元器件的整個(ge) 過程。

TVS瞬變電壓抑製二極管的特性參數:

最大反向漏電流ID和額定反向關(guan) 斷電壓VWM。VWM是TVS最大連續工作的直流或脈衝(chong) 電壓，當這個(ge) 反向電壓加入TVS的兩(liang) 極間時，它處於(yu) 反向關(guan) 斷狀態，流過它的電流應小於(yu) 或等於(yu) 其最大反向漏電流ID。

最小擊穿電壓VBR和擊穿電流IRVBR是TVS最小的雪崩電壓。25℃時，在這個(ge) 電壓之前，TVS是不導通的。當TVS 流過規定的1mA電流(IR)時，加入TVS兩(liang) 極間的電壓為(wei) 其最小擊穿電壓VBR。按TVS的VBR與(yu) 標準值的離散程度，可把TVS分為(wei) ±5%VBR和±10% VBR兩(liang) 種。對於(yu) ±5%VBR來說，VWM=0.85VBR;對於(yu) ±10% VBR來說，VWM=0.81 VBR。

最大箝位電壓VC和最大峰值脈衝(chong) 電流IPP當持續時間為(wei) 20微秒的脈衝(chong) 峰值電流IPP流過TVS時，在其兩(liang) 極間出現的最大峰值電壓為(wei) VC。它是串聯電阻上和因溫度係數兩(liang) 者電壓上升的組合。VC 、IPP反映了TVS器件的浪湧抑製能力。VC與(yu) VBR之比稱為(wei) 箝位因子，一般在1.2~1.4之間。

電容量C 是TVS雪崩結截麵決(jue) 定的、在特定的1MHZ頻率下測得的。C的大小與(yu) TVS的電流承受能力成正比，C過大將使信號衰減。因此，C是數據接口電路選用TVS的重要參數。

最大峰值脈衝(chong) 功耗PMPM是TVS能承受的最大峰值脈衝(chong) 耗散功率。其規定的試驗脈衝(chong) 波形和各種TVS的PM值，請查閱有關(guan) 產(chan) 品手冊(ce) 。在給定的最大箝位電壓下，功耗PM越大，其浪湧電流的承受能力越大;在給定的功耗PM下，箝位電壓VC越低，其浪湧電流的承受能力越大。另外，峰值脈衝(chong) 功耗還與(yu) 脈衝(chong) 波形、持續時間和環境溫度有關(guan) 。而且TVS所能承受的瞬態脈衝(chong) 是不重複的，器件規定的脈衝(chong) 重複頻率(持續時間與(yu) 間歇時間之比)為(wei) 0.01%，如果電路內(nei) 出現重複性脈衝(chong) ，應考慮脈衝(chong) 功率的"累積"，有可能使TVS損壞。

箝位時間TCTC是從(cong) 零到最小擊穿電壓VBR的時間。對單極性TVS小於(yu) 1×10-12秒;對雙極性TVS小於(yu) 是1×10-11 秒。

TVS二極管的分類

TVS器件可以按極性分為(wei) 單極性和雙極性兩(liang) 種，按用途可分為(wei) 各種電路都適用的通用型器件和特殊電路適用的專(zhuan) 用型器件。如:各種交流電壓保護器、4~200mA電流環保器、數據線保護器、同軸電纜保護器、電話機保護器等。若按封裝及內(nei) 部結構可分為(wei) :軸向引線二極管、雙列直插TVS陣列(適用多線保護)、貼片式、組件式和大功率模塊式等。

TVS瞬變電壓抑製二極管的選用技巧(選用方法):

確定被保護電路的最大直流或連續工作電壓、電路的額定標準電壓和"高端"容限。

TVS額定反向關(guan) 斷VWM應大於(yu) 或等於(yu) 被保護電路的最大工作電壓。若選用的VWM太低，器件可能進入雪崩或因反向漏電流太大影響電路的正常工作。串行連接分電壓，並行連接分電流。

TVS的最大箝位電壓VC應小於(yu) 被保護電路的損壞電壓。

在規定的脈衝(chong) 持續時間內(nei) ，TVS的最大峰值脈衝(chong) 功耗PM必須大於(yu) 被保護電路內(nei) 可能出現的峰值脈衝(chong) 功率。在確定了最大箝位電壓後，其峰值脈衝(chong) 電流應大於(yu) 瞬態浪湧電流。

對於(yu) 數據接口電路的保護，還必須注意選取具有合適電容C的TVS器件。

根據用途選用TVS的極性及封裝結構。交流電路選用雙極性TVS較為(wei) 合理;多線保護選用TVS陣列更為(wei) 有利。

溫度考慮。瞬態電壓抑製器可以在-55~+150℃之間工作。如果需要TVS在一個(ge) 變化的溫度工作，由於(yu) 其反向漏電流ID是隨增加而增大;功耗隨TVS結溫增加而下降，從(cong) +25℃到+175℃，大約線性下降50%雨擊穿電壓VBR隨溫度的增加按一定的係數增加。因此，必須查閱有關(guan) 產(chan) 品資料，考慮溫度變化對其特性的影響。

中國 YINT公司提供的TVS二極管，有下列不同的功率選擇:

~500W:SA係列

~600W:P6KE、SMBJ係列

~1500W:1N5629~1N6389、1.5KE、LC、LCE係列

~5000W:5KP係列

~15000W:15KAP、15KP係