元器件 - TVS二极管

我们通常说的瞬态电压抑制二极管（Transient Voltage Suppressor），即TVS。它是一种二极管形式的高效能保护器件。它具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低等特点。刚开始的时候，主要考虑到浪涌防护，应用到电源端需要大电压、大电流、大功率等特点，体积也做的比较大。主要作用：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较低的导通值，从而允许大电流通过，同时把电压箝制在预定水平，其响应时间仅为10-12毫秒。因此，可有效地保护电子线路中的精密元器件。

后来随着应用的不断普及，tvs二极管的工艺技术不断提升，体积越来越小，开始应用到ESD防护领域，应用到信号线路等小电流、高密度、小型化的PCB中。所以有很多工程师为了区分TVS的不同，防浪涌用的会称为大电流tvs二极管,而防静电ESD用的会称为ESD二极管

具体我们常用的大电流tvs二极管可以分为以下封装：

SOD123封装、SMA封装、SMB封装、SMC封装、SMD封装、SM8S、P600封装。

TVS二极管的选型过程

　　1.断定待维护电路的直流电压或持续作业电压，如果是交流电，应计算出最大值，即用有用值*1.414。

　　2.TVS管的反向变位电压即作业电压（VRWM）--挑选TVS的VRWM等于或大于上述过程1所规则的操作电压。这就确保了在正常作业条件下TVS管吸收的电流可忽略不计，如果过程1所规则的电压高于TVS管的VRWM ，TVS管将吸收很多的漏电流而处于雪崩击穿状况，从而影响电路的作业。

　　3.最大峰值脉冲功率：断定电路的搅扰脉冲状况，依据搅扰脉冲的波形、脉冲持续时间，断定能够有用按捺该搅扰的TVS管峰值脉冲功率。

　　4.所选TVS管的最大箝位电压（VC）应低于被维护电路所答应的最大接受电压。

　　5.单极性仍是双极性-常常会呈现这么的误解即双向TVS管用来按捺反向浪涌脉冲，本来呢并非如此。双向TVS管用于交流电或来自正负双向脉冲的场合。TVS管有时也用于削减电容。如电路只有正向电平信号，那麽单向TVS管就足够了。TVS管操作方法如下：正向浪涌时，TVS管处于反向雪崩击穿状况；反向浪涌时，TVS管相似正向偏置管相同导通并吸收浪涌能量。在低电容电路里状况就不是这么了。应选用双向TVS管以维护电路中的低电容器材免受反向浪涌的危害。

　　6.例如知道对比精确的浪涌电流IPP，那么就能够使用VC来断定其功率，如果无法断定功率的概规模，对于TVS选型的通常来说，挑选功率大一些对比好。

注意一下几点

　　①最大箝位电压VC要小于电路答应的最大安全电压。

　　②截止电压VRWM大于电路的最大作业电压，通常能够挑选VRWM等于或许略大于电路的最大作业电压。

　　③额定的最大脉冲功率（TVS管参数中给出） PM要大于最大瞬态浪涌功率。

在一瞬态事件，则设备将开始导通，因为它是施力方向相反。当punch-通过电压（VPT）被超过，设备进入低阻抗状态时，转向瞬态电流离的保护电路。当该装置是传导电流，这将显示出轻微的“阶跃恢复”或负阻特性，由于其结构。

这必须在连接设备时，应考虑到电源轨。返回到非导通状态时，电流通过该装置必须低于卡扣反向电流（约< 50毫安）。

通过上面这个图我们可以分析出，TVS击穿电流

关键参数：截至电压 stand-off 电压（大于稳态最高），钳位电压 breakdown voltage(范围离散性的)，允许的功率（eg 400W@10/1000US）(取决与温度，电压、脉冲、次数)

TVS存在的问题：

击穿点离散性较大（±20% tolerances）、击穿特性不陡、短路失效模式、尺寸

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