TVS 管性能及选型总结
目录
TVS 管概述
主要特性参数
优点及缺点
选型依据及注意事项
使用注意事项
TVS 管概述
TVS（Transient Voltage Suppressor）瞬态电压抑制器。当两极受到反向瞬态高能量冲击时，能以 10 的负 12 次方秒量级的速度，将两极间的高阻抗变为低阻抗，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件。在浪涌电压作用下，TVS 两极间的电压由额定反向关断电压 VWM 上升到击穿电压 VBR，而被击穿，随着击穿电流的出现，流过 TVS 的电流将达到峰值脉冲电流 IPP，同时在其两端的电压被钳位到预定的最大钳位电压 VC 以下， 其后，随着脉冲电流按指数衰减，TVS 两极间的电压也不断下降，最后恢复到初态；TVS 管有单向与双向之分，单向 TVS 管的特性与稳压二极管相似，双向 TVS 管的特性相当于两个稳压二极管反向串联。
主要特性参数
1、反向截止电压 VRWM 与反向漏电流 IR：反向截止电压 VRWM 表示 TVS 管不导通的最高电压，在这个电压下只有很小的反向漏电流 IR。
2、击穿电压 VBR：TVS 管通过规定的测试电流时的电压，这是表示 TVS 管导通的标志电压。
3、脉冲峰值电流 IPP：TVS 管允许通过的 10/1000μs 波的最大峰值电流（8/20 μs 波的峰值电流约为其 5 倍左右），超过这个电流值就可能造成永久性损坏。在同一个系列中，击穿电压越高的管子允许通过的峰值电流越小，一般是几 A～几十 A。
4、最大箝位电压 VC：TVS 管流过脉冲峰值电流 IPP 时两端所呈现的电压。
5、脉冲峰值功率 Pm： 脉冲峰值功率 Pm 是指 10/1000μs 波的脉冲峰值电流IPP 与最大箝位电压 VC 的乘积，即 Pm=IPP*VC；在给定的最大钳位电压下， 功耗 PM 越大，其浪涌电流承受能力越大，在给定的功耗 PM 下，钳位电压越低，其浪涌电流的承受能力越大；另外，峰值脉冲功耗还与脉冲波形，持续时间和环境温度有关：典型的脉冲波形持续时间为 1ms，当施加到二极管上的脉冲波形持续时间小于 TP，则随着 TP 的减小脉冲峰值功率增加；TVS 所能承受的瞬态脉冲式不重复的，如果电路内出现重复性脉冲，应考虑脉冲功率的累积可能损坏TVS
6、稳态功率 P0：TVS 管也可以作稳压二极管用，这时要使用稳态功率。
7、极间电容 Cj：与压敏电阻一样，TVS 管的极间电容 Cj 也较大，且单向的比双向的大，功率越大的电容也越大，极间电容会影响 TVS 的响应时间。
8、峰值电流波形：A、正弦半波 B、矩形波 C 、标准波（指数波形） D、三角波 TVS 峰值电流的试验波形采用标准波（指数波形），由 TR/TP 决定。峰值电流上升时间 TR: 电流从 0.1IPP 开始达到 0.9 IPP 的时间。半峰值电流时间 TP：电流从零开始通过最大峰值后，下降到 0.5IPP 值的时间。
下 面 列 出 典 型 试 验 波 形 的 TR/TP 值 ：
EMP 波：10ns /1000ns
闪电波：8μs /20μs
标准波：10μs /1000μs
优点及缺点
优点：响应速度快（为 ns 级）、瞬态功率大、漏电流低；其 10/1000μs 波脉冲功率从 400W～30KW，脉冲峰值电流从 0、52A～544A；击穿电压有从 6、8V～550V 的系列值，便于各种不同电压的电路使用。
缺点：耐浪涌冲击能力较放电管和压敏电阻差.
稳压二极管：反应较慢；一般用于电压精度要求高的地方（一般较小），防浪涌， 击穿电压精准，各压值档都有；齐纳击穿；
压敏电阻：与稳压二极管相似，但不可恢复；
选型依据及注意事项
1、 TVS 的最大反向钳位电压 VC 应小于被保护电路的损坏电压；
2、TVS 的额定反向关断电压VWM 要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；
3、 交流电压只能用双向 TVS；
4、在规定的脉冲持续时间内，TVS 的最大峰值脉冲功率 PM 必须大于被保护电路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、结电容是影响 TVS 在高速线路中使用的关键因素，在这种情况下，一般用一个 TVS 管和一个快恢复二极管以背对背的方式连接，由于快恢复二极管有较小的结电容，因而二者串联的等小电容也较小，可以满足高频使用的要求；
6、需要考虑降额使用的应用；
应用场合：功率开关电路；整流二极管（与之同向）；电源变压器；防直流电源反接或电源通断时产生的瞬时脉冲；抑制电机，断电器线圈，螺线管等感性负载产生的瞬时脉冲电压；控制系统的输入输出端；
使用注意事项
1、对瞬变电压的吸收功率峰值与瞬变电压脉冲宽度间的关系，手册给的只是特定脉宽下的吸收功率峰值，实际线路中的脉冲宽度则变化莫测，事前要有估计， 对宽脉冲应降额使用；
2、对小电流负载的保护，可有意识地在电路中增加限流电阻，只要限流电阻的阻值合适，不会影响线路的正常工作，但限流电阻对干扰所产生的电流却会大大减小，这就有可能选用峰值功率较小的 TVS 管来对小电流负载电路进行保护； 3、对重复出现的瞬变电压的抑制，要注意 TVS 管的稳态平均功率是否在安全范围之内；
4、环境温度升高时要降额使用，TVS 管的引线长短，它与被保护线路的相对距离；
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