一.特性

定義

TVS二極管，又稱瞬態(tài)抑制二極管，是普遍使用的一種新型高效電路保護(hù)器件，它具有極快的響應(yīng)時(shí)間和相當(dāng)高的浪涌吸收能力。當(dāng)它的兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時(shí)，TVS能以極高的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變?yōu)榈妥杩?，以吸收一個(gè)瞬間大電流，把它的兩端電壓箝制在一個(gè)預(yù)定的數(shù)值上，從而保護(hù)后面的電路元件不受瞬態(tài)高壓尖峰脈沖的沖擊。

特點(diǎn)

TVS能承受的瞬時(shí)脈沖功率可達(dá)上千瓦，其箝位響應(yīng)時(shí)間僅為1ps(10^-12S)。

TVS允許的正向浪涌電流在T =25℃，T=10ms條件下，可達(dá)50～200A。

雙向TVS可在正反兩個(gè)方向吸收瞬時(shí)大脈沖功率，并把電壓箝制到預(yù)定水平，雙向TVS適用于交流電路，單向TVS一般用于直流電路。

TVS器件分類：

按極性可分為：單極性和雙極性兩種;

按用途可分為：通用型和專用型;

按封裝和內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為：軸向引線二極管、雙列直插TVS陣列、貼片式和大功率模塊等。

軸向引線的產(chǎn)品峰值功率可達(dá)400W、500W、600W、1500W和5000W。

其中大功率的產(chǎn)品主要用在電源饋線上，低功率產(chǎn)品主要用在高密度安裝場合。對于高密度安裝的場合，也可以選擇雙列直插和表面貼裝等封裝形式。

1 擊穿電壓VBR

擊穿電壓VBR 等于1 mA 的測試電流通過TVS時(shí)，TVS 兩極的電壓值。VBR 根據(jù)其與標(biāo)準(zhǔn)值的離散程度分為兩種：VBR(5%)與VBR(10%)。

2 額定反向工作電壓VWM

TVS反向工作時(shí)，在規(guī)定的IR條件下，TVS兩極的電壓值稱為額定反向工作電壓VWM.一般情況，VWM=(0.8~0.9)VBR，離散度為5%的TVS，VWM=0.85VBR(5%);離散度為10%的TVS，VWM=0.81VBR(10%)。VWM值的選擇要適中，VWM值既要大于等于US(持續(xù)工作電壓)，又要與US值相接近，選擇太大或太小都不能安全可靠保護(hù)電路。

3 反向脈沖峰值電流IPP

TVS 反向工作時(shí)，在規(guī)定的脈沖條件下，TVS 允許通過的峰值脈沖電流稱為反向脈沖峰值電流，峰值脈沖電流IPP應(yīng)大于電路瞬態(tài)浪涌電流。

4 鉗位電壓VC

當(dāng)脈沖峰值電流IPP流過TVS時(shí)，其兩極的峰值電壓為鉗位電壓。VC為TVS的電壓保護(hù)水平，是選用TVS 十分關(guān)鍵的參數(shù)，應(yīng)小于被保護(hù)電路耐壓水平UW，否則TVS 將失去保護(hù)作用。TVS 鉗位系數(shù)等于VC VBR ，鉗位系數(shù)取值一般在1.2~1.4范圍內(nèi)。

5 峰值脈沖功率Ppp

峰值脈沖功率等于TVS允許通過的峰值脈沖電流IPP 與箝位電壓VC 的乘積。Ppp 值與脈沖波形、脈沖時(shí)間及環(huán)境溫度有關(guān)。在應(yīng)用中要根據(jù)電路的特性和工作環(huán)境確定電路預(yù)期瞬態(tài)浪涌電流及可能出現(xiàn)的瞬態(tài)浪涌脈沖功率，峰值脈沖功率Ppp 應(yīng)考慮20%的安全裕量，據(jù)此確定TVS額定脈沖功率Pppm.額定脈沖功率應(yīng)大于被保護(hù)器件或線路可能出現(xiàn)的峰值脈沖功率。同時(shí)，電路設(shè)計(jì)必須認(rèn)真考慮重復(fù)施加脈沖能量的累積，其能量不應(yīng)超過TVS器件的脈沖能量額定值。

TVS的電容量由其芯片的面積和偏置電壓來確定，其偏置電壓與電容值C 成反比。在應(yīng)用中要根據(jù)電路持性選擇合適的電容范圍，電容大會使信號損失，對信號起調(diào)制作用，引起干擾。

7 反向漏電流ID

當(dāng)額定反向工作電壓VWM 加于TVS兩極時(shí)，TVS處于反向關(guān)斷狀態(tài)，流過TVS 的電流稱為反向漏電流，ID值應(yīng)小于或等于其反向漏電流。

TVS二極管的應(yīng)用：

╬ TVS在電源線路的應(yīng)用

直流電源的防雷電路使用瞬態(tài)抑制二極管(TVS)時(shí)，一般還需要與壓敏電阻、氣體放電管GDT等通流容量大的器件配合使用。壓敏電阻MOV 屬于高能量保護(hù)器件。該電路采用二級防護(hù)，巧妙的利用電感L做電路延時(shí)，達(dá)到防護(hù)器件分級啟動的目的。當(dāng)浪涌來臨時(shí)，電感L會使浪涌波頭產(chǎn)生延遲。利用這個(gè)延遲，可以保證TVS先啟動，把電壓鉗位到合理范圍，而不至于損壞后續(xù)電路。因?yàn)閴好綦娮璧捻憫?yīng)時(shí)間較TVS長，它這時(shí)才啟動，將大能量脈沖泄放到地。在正常情況下，這樣一個(gè)兩級相互配合的電路，能夠起到很好的保護(hù)效果。

╬ TVS在信號線路的應(yīng)用

TVS二極管不僅可以用于電源系統(tǒng)的浪涌防護(hù)，還可以用于信號線路的浪涌保護(hù)，采用氣體放電管GDT 與TVS管組合成信號浪涌保護(hù)裝置，其特點(diǎn)是反應(yīng)快，漏流小，幾乎對信號無損耗，可以對高速網(wǎng)絡(luò)線路提供安全、可靠的保護(hù)，如下圖所示。

TVS(瞬態(tài)抑制二極管)產(chǎn)品，保護(hù)低電壓電路不會受到因靜電放電、雷閃以及其它毀滅性瞬間電壓所造成的損壞或鎖定。我們的產(chǎn)品具有低限制電壓、低電容和低泄漏電流等特性。同時(shí)，我們的產(chǎn)品符合業(yè)界苛刻的瞬變免疫標(biāo)準(zhǔn)，包括 IEC、Bellcore 1089 和 FCC part 68 中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。