TVS管性能及选型总结 
一．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。

二．其主要特性参数： 
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（8/20μs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

三．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；  
四．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；

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；

五．应用举例 
直流电路中选用举例： 
整机直流工作电压12V，最大允许安全电压25V（峰值），浪涌源的阻抗50MΩ，其干扰波形为方波，TP=1ms，最大峰值电流50A

1、先从工作电压12V选取最大反向工作电压VRWM为13V，则击穿电压为 V（BR）=VRWM/0.85=15.3V； 
2、从击穿电压值选取最大箝位电压VC（MAX）=1.30×V(BR)=19.89V，取 VC=20V； 
3、再从箝位电压VC和最在峰值电流IP计算出方波脉冲峰值功率： PPR=VC×IP=20×50=1000W 
4、计算折合为TP=1MS指数波的峰值功率，折合系数K1=1.4， PPR=1000W÷1.4=715W 交流电路选用举例： 
直流线路采用单向瞬变电压抑制二极管，交流则必须采用双向瞬变电压抑制二极管。交流是电网电压，这里产生的瞬变电压是随机的，有时还遇到雷击（雷电感应产生的瞬变电压）所以很难定量估算出瞬时脉冲功率PPR。但是对最大反向工作电压必须有正确的选取。一般原则是交流电压乘1.4倍来选取TVS管的最大反向工作电压。直流电压则按1.1—1.2倍来选取TVS管的最大反向工作电压VRWM

TVS保护直流稳压电源实例： 
 
图中是一个直流稳压电源，并有扩大电流输出的晶体管，在其稳压输出端加上瞬变电压抑制二极管，可以保护使用该电源的仪器设备，同时还可以吸收电路中的

集电极到发射极间的峰值电压，保护晶体管，建议在每个稳压电源输出端加一个TVS管，可以大幅度提高整机应用的可靠性； 
还有用TVS保护晶体管，集成电路，可控硅，功率MOS管（在栅源之间加上瞬变电压抑制二极管，可防止栅极击穿），继电器等； 
继电器的触点往往用大电流去开关电动机等大电流电感负载，而电感在开关时有很高的反电势，而且有较大的能量，往往把触点烧坏或击穿产生电弧等，必须对触点采取保护，抑制电弧的产生，以保护继电器。但是这种电弧产生的浪涌电流很大，过去采用电容或者用电容串 联电阻、二极管、二极管串联电阻等抑制方案，现在采用瞬变电压抑制二极管方案效果更好。 
 
 
公司产品应用实例：CPU200系列中应用 
肖特基势垒二极管BAT54：正向导通电流小mA级，反向电压耐压25V，反向漏电流2uA，结电容10pF（1.0MHz，反向电压1V情况下），环境温度越高，正向导通电流越小，反向漏电流越大；用在各个芯片的电源引脚和外部供电电源之间，或者两个转换电源信号如VCC33V和VCCCARD之间；

瞬态电压抑制二极管： 
1、MMBZ5V6ALT（两个单向的二极管并联，不是双向二极管）：VWM=3V，VBR=5.6V，VC=8V，IPP=3A，24 W的峰值功率，用于保护三极管的BE极； 2、SM15T6V8A：脉冲峰值功率1500W，VRM=5.8V，VBR=6.8V，VC=10.5V，IPP=143A，用于保护接插件相连的器件； 
3、P6SMB200AT3：VWM=171V，VBR=200V，VC=274V，IPP=2.2A，600W的脉冲峰值功率，用于继电器输出类型的电源变压器的一次绕组；

TVS 和 肖特基二极管相关推荐

  1. 电子元件-TVS与肖特基二极管

    目录: 一.瞬态抑制二极管 1.工作原理 2.如何区分TVS管单向和双向 1)看型号   2)看规格书   3)用万用表测   4)通过自身标记 3.单/双向使用上的不同点 4.选用TVS的步骤 5. ...

  2. TVS二极管、环流二极管、稳压（齐纳）二极管、肖特基二极管、开关二极管的分类说明

    TVS二极管.续流二极管.稳压(齐纳)二极管.肖特基二极管.开关二极管的分类说明 目录 1. TVS管(ESD保护二极管) 1.1 TVS管参数 1.2 TVS选型考虑 1.3 是单向TVS还是双向T ...

  3. 各种二极管的区别（TVS管/瞬态电压抑制二极管/稳压二极管/普通硅二极管/肖特基二极管/快恢复二极管/应用电路)

    各种二极管的区别 TVS管: TVS管超过它的耐压值后,会瞬间导通短路,反应速度在ns级, 而稳压管是稳压作用的,超过它的稳压值,只要功率不超过它的耐受值,就会稳定在它的稳压值范围内. TVS是瞬态抑 ...

  4. TVS（瞬态抑制二极管）、Schottky（肖特基二极管）、Zener （齐纳二极管，也称稳压二极管）主要特点及区别和使用

    转自:https://www.cnblogs.com/qiyuexin/p/8664857.html 1. 简单介绍 TVS TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管, ...

  5. 稳压二极管、肖特基二极管、静电保护二极管、TVS管

    1.稳压二极管 正向导通电压跟普通二级管一样约为0.7v,反向状态下在临界电压之前截止,在达到临界电压的条件下会处于导通的状态,电压也不再升高,所以用在重要元器件上,起到稳压作用. 稳压二极管主要利用 ...

  6. 稳压二极管、肖特基二极管、ESD静电保护二极管、TVS瞬态抑制保护管

    1.稳压二极管 正向导通电压跟普通二级管一样约为0.7v,反向状态下在临界电压之前截止,在达到临界电压的条件下会处于导通的状态,电压也不再升高,所以用在重要元器件上,起到稳压作用. 稳压二极管主要利用 ...

  7. multisim二极管_快恢复二极管与肖特基二极管有何区别？你用对了吗

    资料下载请点我(已更新) 一.快恢复二极管 恢复二极管,简称FRD,它是一种具有开关特性好.反向恢复时间短特点的半导体二极管,与普通二极管一样具有单向导电性,主要应用于开关电源.脉宽调制器.变频器等电 ...

  8. 肖特基二极管、稳压二极管、瞬态二极管之间的区别的理解

    肖特基二极管.稳压二极管.瞬态二极管之间的区别和理解 1.肖特基二极管 肖特基二极管是以贵金属为正极,N型半导体为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性制成的金属-半导体器件.肖特基整流管的结构 ...

  9. 肖特基二极管、瞬态二极管、普通二极管等各种二极管的区别？

    两种二极管都是单向导电,可用于整流场合.区别是: 普通硅二极管 普通硅二极管的耐压可以做得较高,但是它的恢复速度低,只能用在低频的整流上,如果是高频的就会因为无法快速恢复而发生反向漏电,最后导致管子严 ...

最新文章

  1. Image Reflection
  2. 虚幻gameframe_【虚幻4】从0开始的Galgame开发框架(2)--MainManager
  3. BFS和DFS优先搜索算法
  4. oracle里面有emp表么,Oracle自带表(EMP)SQL语句练习
  5. Torchlight(火炬之光)人物骨骼动画
  6. 剑指offer-week1
  7. InnoDB引擎与MyIASM的一点总结
  8. Lucene 基础理论 (zhuan)
  9. flume + kafka
  10. java基础集合操作工具类Collections简述（java集合四）
  11. k8s prometheus/grafana 监控系统建设
  12. ognl表达式的小知识点
  13. 中兴上网卡 linux,4G网卡中兴MF831移植到linux
  14. 练习打字程序游戏 c语言,VS2017 C语言制做打字练习游戏
  15. bootstrap3.x popover报错Cannot read property 'off' of null
  16. ThinkPad E450(c)添加或者更换内存条的一些问题
  17. 54：第五章：开发admin管理服务：7：人脸入库流程；人脸登录流程；浏览器开启视频调试模式（以便能够在本机的不安全域名的情况下，也能去开启摄像头）；
  18. 国外主机注册域名有什么需要注意的吗?
  19. EXCEL中的数据分析—抽样分析
  20. Tomcat 8.0下载与配置

热门文章

  1. Android开发文件上传
  2. Python之解决”千年虫“问题篇
  3. MATLAB的RTL-SDR硬件支持包使用详细教程
  4. 老虎证券web端PWA实践总结
  5. 行业分析网站-网站分析软件-免费网站详细数据分析软件
  6. 解决win10环境下安装ArcGIS提示需要Microsoft.NET Framework 3.5sp1或等效环境问题
  7. 非班课Python习题
  8. 【Nginx 源码学习】内存池 及 优秀案例赏析：Nginx内存池设计
  9. 软件工程新生需要注意什么？
  10. 【强化学习炼金术】李飞飞高徒带你一文读懂RL来龙去脉