TVS管參數(shù)介紹及選型

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日期：2017-5-16TVS管參數(shù)介紹及選型專題報告匯報人：黃顧編輯pptShenzhen

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TVS（TransientVoltageSuppressor）瞬態(tài)電壓抑制器。當(dāng)兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時，能以10的負(fù)12次方秒量級的速度，將兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，使兩極間的電壓箝位于一個預(yù)定值，有效地保護電子線路中的精密元器件。

在浪涌電壓作用下，TVS兩極間的電壓由額定反向關(guān)斷電壓VWM上升到擊穿電壓VBR，而被擊穿，隨著擊穿電流的出現(xiàn)，流過TVS的電流將達(dá)到峰值脈沖電流IPP，同時在其兩端的電壓被鉗位到預(yù)定的最大鉗位電壓VC以下，其后，隨著脈沖電流按指數(shù)衰減，TVS兩極間的電壓也不斷下降，最后恢復(fù)到初態(tài)；TVS管有單向與雙向之分，單向TVS管的特性與穩(wěn)壓二極管相似，雙向TVS管的特性相當(dāng)于兩個穩(wěn)壓二極管反向串聯(lián)。1、TVS管的原理介紹單向TVS管特性曲線雙向TVS管特性曲線編輯pptShenzhen

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TVS管的參數(shù)介紹

1、反向截止電壓VRWM與反向漏電流IR：反向截止電壓VRWM表示TVS管不導(dǎo)通的最高電壓，在這個電壓下只有很小的反向漏電流IR。2、擊穿電壓VBR：TVS管通過規(guī)定的測試電流時的電壓，這是表示TVS管導(dǎo)通的標(biāo)志電壓。3、脈沖峰值電流IPP：TVS管允許通過的10/1000μs波的最大峰值電流（8/20μs波的峰值電流約為其5倍左右），超過這個電流值就可能造成永久性損壞。在同一個系列中，擊穿電壓越高的管子允許通過的峰值電流越小，一般是幾A～幾十A。4、最大箝位電壓VC：TVS管流過脈沖峰值電流IPP時兩端所呈現(xiàn)的電壓。1、TVS管的原理介紹編輯pptShenzhen

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Co.,Ltd5、脈沖峰值功率Pm：脈沖峰值功率Pm是指10/1000μs波的脈沖峰值電流IPP與最大箝位電壓VC的乘積，即Pm=IPP*VC；在給定的最大鉗位電壓下，功耗PM越大，其浪涌電流承受能力越大，在給定的功耗PM下，鉗位電壓越低，其浪涌電流的承受能力越大；另外，峰值脈沖功耗還與脈沖波形，持續(xù)時間和環(huán)境溫度有關(guān)：典型的脈沖波形持續(xù)時間為1ms，當(dāng)施加到二極管上的脈沖波形持續(xù)時間小于TP，則隨著TP的減小脈沖峰值功率增加；TVS所能承受的瞬態(tài)脈沖式不重復(fù)的，如果電路內(nèi)出現(xiàn)重復(fù)性脈沖，應(yīng)考慮脈沖功率的累積可能損壞TVS。6、穩(wěn)態(tài)功率P0：TVS管也可以作穩(wěn)壓二極管用，這時要使用穩(wěn)態(tài)功率。7、極間電容Cj：與壓敏電阻一樣，TVS管的極間電容Cj也較大，且單向的比雙向的大，功率越大的電容也越大，極間電容會影響TVS的響應(yīng)時間。8、峰值電流波形：A、正弦半波B、矩形波C、標(biāo)準(zhǔn)波（指數(shù)波形）D、三角波TVS峰值電流的試驗波形采用標(biāo)準(zhǔn)波（指數(shù)波形），由TR/TP決定。峰值電流上升時間TR:電流從0.1IPP開始達(dá)到0.9IPP的時間。半峰值電流時間TP：電流從零開始通過最大峰值后，下降到0.5IPP值的時間。下面列出典型試驗波形的TR/TP值：EMP波：10ns/1000ns閃電波：8μs/20μs標(biāo)準(zhǔn)波：10μs/1000μs

1、TVS管的原理介紹編輯pptShenzhen

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Co.,Ltd2、TVS管和二極管的區(qū)別

穩(wěn)壓二極管的原理穩(wěn)壓二極管(又叫齊納二極管)，是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件，在這臨界擊穿點上，反向電阻降低到一個很小的數(shù)值，在這個低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定。穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的，因為這種特性，穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用。穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓。

TVS管與穩(wěn)壓二極管的區(qū)別TVS管和穩(wěn)壓管一樣，也是反向應(yīng)用的。其中VR稱為最大轉(zhuǎn)折電壓，是反向擊穿之前的臨界電壓。VB是擊穿電壓，其對應(yīng)的反向電流IT一般取值為1mA。VC是最大箝位電壓，當(dāng)TVS管中流過的峰值電流為IPP的大電流時，管子兩端電壓就不再上升了。因此TVS管能夠始終把被保護的器件或設(shè)備的端口電壓限制在VB～VC的有效區(qū)內(nèi)。與穩(wěn)壓管不同的是，IPP的數(shù)值可達(dá)數(shù)百安培，而箝位響應(yīng)時間僅為1×10-12s。TVS的最大允許脈沖功率為PM=VCIPP，且在給定最大鉗位電壓下，功耗PM越大，其浪涌電流的承受能力越大。編輯pptShenzhen

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Co.,Ltd2、TVS管和二極管的區(qū)別作為二者的共同點，它們都可以用來穩(wěn)壓，并且都工作在反向截止?fàn)顟B(tài)下，其正向特性與普通二極管相同，反向特性為典型的PN結(jié)雪崩器件。但是TVS管齊納擊穿電流更小，大于10V的穩(wěn)壓只有1mA，相對來說齊納二極管擊穿電流要大不少，但是齊納二極管穩(wěn)壓精度可以做的比較高。而且TVS管強調(diào)的是瞬態(tài)響應(yīng)，所以其時間參數(shù)就很重要了，也就是說穩(wěn)壓二極管的響應(yīng)時間通常要比TVS管的慢。同時TVS管的功率較大，而穩(wěn)壓管的功率較小。編輯pptShenzhen

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Co.,Ltd3、TVS管選型要求

TVS管的選型要求

1、TVS的最大反向鉗位電壓VC應(yīng)小于被保護電路的損壞電壓；2、TVS的額定反向關(guān)斷電壓VWM要大于或等于被保護電路的最大工作電壓，若選用的VWM太低，器件可能進入雪崩或因反向漏電流太大影響電路的正常工作；3、交流電壓只能用雙向TVS；4、在規(guī)定的脈沖持續(xù)時間內(nèi)，TVS的最大峰值脈沖功率PM必須大于被保護電路可能出現(xiàn)的峰值脈沖功率，在確定了最大鉗位電壓后，其峰值脈沖電流應(yīng)大于瞬態(tài)浪涌電流；5、結(jié)電容是影響TVS在高速線路中使用的關(guān)鍵因素，在這種情況下，一般用一個TVS管和一個快恢復(fù)二極管以背對背的方式連接，由于快恢復(fù)二極管有較小的結(jié)電容，因而二者串聯(lián)的等小電容也較小，可以滿足高頻使用的要求；6、需要考慮降額使用的應(yīng)用；應(yīng)用場合：功率開關(guān)電路；整流二極管（與之同向）；電源變壓器；防直流電源反接或電源通斷時產(chǎn)生的瞬時脈沖；抑制電機，斷電器線圈，螺線管等感性負(fù)載產(chǎn)生的瞬時脈沖電壓；控制系統(tǒng)的輸入輸出端；編輯pptShenzhen

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Co.,Ltd3、TVS管選型要求使用注意事項：1、對瞬變電壓的吸收功率峰值與瞬變電壓脈沖寬度間的關(guān)系，手冊給的只是特定脈寬下的吸收功率峰值，實際線路中的脈沖寬度則變化莫測，事前要有估計，對寬脈沖應(yīng)降額使用；2、對小電流負(fù)載的保護，可有意識地在電路中增加限流電阻，只要限流電阻的阻值合適，不會影響線路的正常工作，但限流電阻對干擾所產(chǎn)生的電流卻會大大減小，這就有可能選用峰值功率較小的TVS管來對小電流負(fù)載電路進行保護；3、對重