TVS二极管的特性及主要参数以及选用指南

TVS二极管瞬时抑压 SM12T1G

TVS（TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR）或称二极管压抑制二极管它是在稳压管工艺的基础上发展起来的一种新产品，其电路符号与普通稳压二极管相同，形状与普通二极管相同TVS当管道两端受到瞬时高能冲击时，可以以极高的速度(最高1*10-12秒)突然降低阻抗，同时吸收大电流，将两端之间的电压夹在预定值上，从而保证后面的电路元件免受瞬态高能冲击而损坏。 TVS绝对比较反应速度RC回路快的多10e-12s,可不用考虑TVS的击穿电压VBR,反向临界电压VWM,脉冲电流的最大峰值IPP最大嵌位电压VC峰值脉冲功率PP. 选择VWM等于或大于电路工作电压，VC最好测量小于保护装置的耐压值(IPP),或者估计脉冲的功率，选择更大的功率TVS.

单向分类抑制反向分类TVS,双向交流TVS

瞬态电压抑制器TVS特性及应用

瞬态电压抑制器（Transient Voltage Suppressor）简称TVS，是二极管形式的高效保护装置，有些文献也是TVP、AJTVS、SAJTVS等。当TVS二极管当两极受到反向瞬态高能冲击时，可以以10-12秒的速度将两极之间的高阻抗转化为低阻抗，吸收数千瓦的浪涌功率，使两极之间的电压位于预定值，有效保护电子线路中的精密元件免受各种浪涌脉冲的损坏。

特点

TVS管道已广泛应用于响应时间快、瞬态功率大、电容低、漏电流低、击穿电压偏差小、位置电压控制方便、无损坏极限、体积小、安装方便等优点计算机系统、通信设备、消费电子、电源、家用电器等领域。

特点

具体有以下三个特点：

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、 静电放电效应释放超过1万万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二极管的特性二极管的特性和主要参数

1、TVS瞬变电压抑制二极管特性曲线

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时，其两极呈现的电压由额定反向关断电压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瞬变电压抑制二极管的特性参数

①最大反向泄漏电流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的两极间时，它处于反向关断状态，流过它的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IRVBR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两极之间的电压最小击穿电压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=0.81 VBR。

③最大的夹拉电压VC最大峰值脉冲电流IPP当脉冲持续20微秒时峰值电流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反映了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。

④C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的大小与TVS电流承载能力成正比，C过大会使信号衰减。C选择数据接口电路TVS重要参数。

⑤脉冲功耗最大峰值PMPM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和各种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TCTC是从零到最小击穿电压VBR的时间。对单极性TVS小于1×10-12秒；对双极性TVS小于是1×10-11 秒。

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。

 

　　三、 TVS瞬变电压抑制二极管的选用技巧（选用方法）

　　1、 确定被保护电路的最大直流或连续工作电压、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的最大箝位电压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。在确定了最大箝位电压后，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，还必须注意选取具有合适电容C的TVS器件。

　6、 根据用途选用TVS的极性及封装结构。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－55~+150℃之间工作。如果需要TVS在一个变化的温度工作，由于其反向漏电流ID是随增加而增大；功耗随TVS结温增加而下降，从+25℃到+175℃，大约线性下降50%雨击穿电压VBR随温度的增加按一定的系数增加。因此，必须查阅有关产品资料，考虑温度变化对其特性的影响。