TVS瞬态电压抑制二极管原理
时间：2022-09-18 05:00:00
TVS瞬态电压抑制二极管原理的应用特性
二极管瞬态抑制(TVS)又叫钳位型二极管，是目前国际上普遍使用的一种高效能电路保护器件，它的外型与普通二极管相同，但却能吸收高达数千瓦的浪涌功率，它的主要特点是在反向应用条件下，当承受一个高能量的大脉冲时，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毫秒，可有效保护电子线路中的精密元件。 TVS允许的正向浪涌电流在TA＝250C，T＝10ms可达50~2000A。 TVS允许的正向浪涌电流在TA＝250C，T＝10ms可达50~2000A。双向TVS瞬时大脉冲功率可以在正反两个方向吸收，并将电压钳制到预定水平，双向TVS适用于交流电路，单向TVS一般用于直流电路。它是一种理想的保护装置，可用于防雷、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率等。瓦特的耐受性(W)表示。
TVS二极管的应用
目前已广泛应用于计算机系统、通信设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器(电表)、RS232/422/423/485、 I/O、LAN、ISDN 、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字相机保护、共模/差模保护、RF耦合/IC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、工控电路、继电器、接触器噪声抑制等。
二极管瞬态抑制(TVS)又叫钳位型二极管，是目前国际上普遍使用的一种高效能电路保护器件，它的外型与普通二极管相同，但却能吸收高达数千瓦的浪涌功率，它的主要特点是在反向应用条件下，当承受一个高能量的大脉冲时，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毫秒，可有效保护电子线路中的精密元件。 TVS允许的正向浪涌电流在TA＝250C，T＝10ms可达50~2000A。 TVS允许的正向浪涌电流在TA＝250C，T＝10ms可达50~2000A。双向TVS瞬时大脉冲功率可以在正反两个方向吸收，并将电压钳制到预定水平，双向TVS适用于交流电路，单向TVS一般用于直流电路。它是一种理想的保护装置，可用于防雷、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率等。瓦特的耐受性(W)表示。
TVS二极管的应用
目前已广泛应用于计算机系统、通信设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器(电表)、RS232/422/423/485、 I/O、LAN、ISDN 、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字相机保护、共模/差模保护、RF耦合/IC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、工控电路、继电器、接触器噪声抑制等。
TVS设备的主要电参数
(1)击穿电压V(BR)
在被击穿的区域内，在规定的试验电流中I(BR)接下来，测量装置两端的电压称为击穿电压，在这一区域内，二极管成为低阻抗
(2)最大反向脉冲峰值电流IPP
最大脉冲峰值电流允许在规定的脉冲条件下通过。 IPP最大钳位电压VC(MAX)乘积是瞬态脉冲功率的最大值。
正确选择使用时TVS，使额定瞬态脉冲功率PPR大于被保护装置或线路可能出现的最大瞬态浪涌功率。
TVS二极管分类
TVS根据极性，设备可分为单极性和双极性。根据用途，可分为适用于各种电路和特殊电路的通用设备。例如：各种交流电压保护器 4~200mA电流环保器、数据线保护器、同轴电缆保护器、电话保护器等。根据包装和内部结构，可分为轴向导线二极管和双列直插TVS阵列(适用于多线保护)、贴片、组件和大功率模块。
TVS二极管的特点
（1）将TVS在信号和电源线上添加二极管可以防止微处理器或单片机因静电放电效应、交流电源浪涌、开关电源噪声等瞬时脂肪冲洗而失效。
(2)静电放电效应能释放超过1万V、60A上述脉冲可持续10次ms；而一般的TTL遇到30多个装置ms的10V脉冲会导致损坏。TVS二极管能有效吸收会损坏设备的脉冲，消除总线之间开关引起的干扰（Crosstalk）。
（3）将TVS放置在信号线和接地间的二极管可以避免不必要的噪声影响数据和控制总线。
TVS的选用技巧
(1)确定被保护电路的最大直流或连续工作电压、额定标准电压和高端容量。
（2）TVS额定反向关闭VWM应大于或等于受保护电路的最大工作电压。如果选择VWM如果设备泄漏电流过大，设备可能进入雪崩或影响电路的正常运行。串行连接分电压，并行连接分电流。
（3）TVS最大钳位电压VC损坏电压应小于受保护电路。
(4)在规定的脉冲持续时间内，TVS脉冲功耗的最大峰值PM必须大于受保护电路中可能出现的峰值脉冲功率。最大钳位电压确定后，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，还必须注意选择电容C合适的电容TVS器件。
(6)根据用途选择TVS极性和包装结构。交流电路采用双极性TVS较为合理；多线保护选用TVS阵列更有利。
(7)考虑温度。-55℃～ 150℃之间工作。如果需要TVS由于其反向泄漏电流，在变化的温度下工作ID功耗随增加而增加；TVS从 25℃～ 175℃，线性下降约50%，雨击穿电压VBR按一定的系数增加温度。因此，必须考虑温度变化对其特性的影响，查阅相关产品数据。
(2)最大反向脉冲峰值电流IPP
最大脉冲峰值电流允许在规定的脉冲条件下通过。 IPP最大钳位电压VC(MAX)乘积是瞬态脉冲功率的最大值。
正确选择使用时TVS，使额定瞬态脉冲功率PPR大于被保护装置或线路可能出现的最大瞬态浪涌功率。
TVS二极管分类
TVS根据极性，设备可分为单极性和双极性。根据用途，可分为适用于各种电路和特殊电路的通用设备。例如：各种交流电压保护器 4~200mA电流环保器、数据线保护器、同轴电缆保护器、电话保护器等。根据包装和内部结构，可分为轴向导线二极管和双列直插TVS阵列(适用于多线保护)、贴片、组件和大功率模块。
TVS二极管的特点
（1）将TVS在信号和电源线上添加二极管可以防止微处理器或单片机因静电放电效应、交流电源浪涌、开关电源噪声等瞬时脂肪冲洗而失效。
(2)静电放电效应能释放超过1万V、60A上述脉冲可持续10次ms；而一般的TTL遇到30多个装置ms的10V脉冲会导致损坏。TVS二极管能有效吸收会损坏设备的脉冲，消除总线之间开关引起的干扰（Crosstalk）。
（3）将TVS放置在信号线和接地间的二极管可以避免不必要的噪声影响数据和控制总线。
TVS的选用技巧
(1)确定被保护电路的最大直流或连续工作电压、额定标准电压和高端容量。
（2）TVS额定反向关闭VWM应大于或等于受保护电路的最大工作电压。如果选择VWM如果设备泄漏电流过大，设备可能进入雪崩或影响电路的正常运行。串行连接分电压，并行连接分电流。
（3）TVS最大钳位电压VC损坏电压应小于受保护电路。
(4)在规定的脉冲持续时间内，TVS脉冲功耗的最大峰值PM必须大于受保护电路中可能出现的峰值脉冲功率。最大钳位电压确定后，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，还必须注意选择电容C合适的电容TVS器件。
(6)根据用途选择TVS极性和包装结构。交流电路采用双极性TVS较为合理；多线保护选用TVS阵列更有利。
(7)考虑温度。-55℃～ 150℃之间工作。如果需要TVS由于其反向泄漏电流，在变化的温度下工作ID功耗随增加而增加；TVS从 25℃～ 175℃，线性下降约50%，雨击穿电压VBR按一定的系数增加温度。因此，必须考虑温度变化对其特性的影响，查阅相关产品数据。
