瞬态抑制二极管

瞬态二极管（Transient Voltage Suppressor）简称TVS，是一种二极 管道形式的高效保护装置。当TVS 当二极管的两极受到反向瞬态高能冲击时，它 能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的 浪涌功率使两极之间的电压钳位于预定值，有效保护电子线路中的精密元 器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。

瞬态二极管

瞬态抑制二极管具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差 、位电压易于控制，无损伤极限，体积小。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。

二极管主要型号瞬态抑制

二极管主要型号为瞬态抑制；XESD12VT23-3。

XESD12VT23-3是抑制瞬变电压的双向阵列，旨在保护连接到数据和传输线路、防静电放电(以下简称ESD)、电气快瞬变(EFT),和闪电。所有的销都可以承受20个kv采用IEC 防静电脉冲接触排放方法61000-4-2。

特点；

1、 60%的500瓦峰脉冲电源 8/20μs),

2、 低夹紧电压

3、 保护双向或两条单向线

4、 工作电压伏，8V:3V,,12伏,15伏特

5、 ESD保护> 40千伏下

6、 符合：

61000-4-2(简称ESD):Air-15kV Contact-8kV,

40A-5/50ns 61000-4-4(EFT):

61000-4-5(浪涌):24A 8/20?s

三大特点

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的瞬时脉冲，如静电放电效应、交流电源的浪涌和开关电源的噪声。

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脉冲时，便会导至损坏。利用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 特性及主要参数

1、TVS 的特性曲线

TVS 电路符号与普通稳压二极管相同。其正向特性与普通二极管相同；典型的反向特性PN 雪崩器件。流过瞬态峰值脉冲电流TVS 原来的反向泄漏电流ID上升到IR 当两极的电压由额定反向关闭时VWM 上升到击穿电压VBR，TVS 被击穿。随着峰值脉冲电流的出现，流过TVS 电流达到峰值脉冲电流IPP。将两极电压夹在预定的最大夹位电压下。随后，脉冲电流按指数衰减，TVS 两极的电压也在下降，最终恢复到起始状态。这就是TVS 抑制可能的浪涌脉冲功率，保护电子元件的整个过程。

2、TVS 的特性参数

①最大反向漏电流ID与额定反向关闭电压VWM。

VWM 是TVS 当添加反向电压时，最大连续工作的直流或脉冲电压TVS 在两极之间，它处于反向关闭状态，其电流应小于或等于其最大反向泄漏电流 ID。

②最小击穿电压VBR 和击穿电流IR

VBR 是TVS 雪崩电压最小。25℃在此电压之前，TVS 不导通。当TVS 流过规定的1mA 电流（IR）时，加入TVS 两极间的电压为其最 击穿电压VBR。按TVS 的VBR 与标准值的离散程度可以控制TVS 分为±5%VBR和平共处±10%VBR 两种。对于±5%VBR来说，VWM=0.85VBR；对于±10%VBR 来说，VWM=0.81VBR。

③最大的夹拉电压VC 最大峰值脉冲电流IPP

脉冲峰值电流持续20微秒IPP 流过TVS 两极之间的最大峰值电压为VC。它是串联电阻和温度系数电压升高的组合。VC 、IPP反映 TVS 设备的浪涌抑制能力。VC 与VBR 称为钳位因子，一般为1.2~1.4之间。

④电容量C

电容量C 是TVS 在特定的1中确定雪崩结截面MHZ测量频率。C 的大与TVS 电流承载能力成正比，C 过大将使信号衰减。因此，C 选择数据接口电路TVS 重要参数。

⑤脉冲功耗最大峰值PM

PM 是TVS 能承受的最大峰值脉冲耗散功率。其规定的试验脉冲波形及各种试验脉冲波形TVS 的PM 值，请参阅相关产品手册。功耗在给定的最大电压下PM 浪涌电流的承载能力越大；给定功耗PM 下，夹位电压VC 浪涌电流的承载能力越低。此外，峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。而且TVS 可承受的瞬态脉冲不重复，设备规定的脉冲重复频率为0.01%，如果电路中有重复脉冲，应考虑脉冲功率的积累TVS 损坏。

⑥箝位时间TC

TC 是TVS两端电压从零到最小击穿电压VBR 时间。单极性TVS 于1×10-12秒；双极性TVS 于是1×10-11 秒。

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 的选用技巧

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 最大夹位电压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。 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，还必须注意选择合适的电容器C 的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合理选择多线保护；TVS 阵列更有利。

7.考虑温度。-55~ 150℃之间工作。如果需要TVS在变化的温度下 由于其反向电流而工作ID功耗随增加而增加；TVS从 25℃到 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。

TVS 比较压敏电阻

目前，压敏电阻用于我国许多需要浪涌保护的设备。压敏电阻是一种金属化学变阻器。

TVS 其特性远优于压敏电阻，具体特性参数的比较如下表所示。

关键参数或极限值： TVS 压敏电阻

反应速度 10-12s 5 ×10-8

有否化现象 否 有

最高使用温度 175℃ 115℃

元件极性 单极和双极 单极性

典型的反向泄漏电流值 5 μA 200 μA

箝位因子 ≤1.5 ≥7~8

（VC/VBR）

密封性质 密封不透气 透气

价格 较贵 便宜