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TVS瞬态抑制二极管的特性及主要参数

发布时间：2022-08-04 14:16

作者：Ameya360

来源：网络

阅读量：3091

　　瞬态抑制器二极管（Transient Voltage Suppressor）也就是TVS瞬态抑制器二极管，简称TVS，是一种二极管形式的高效能保护器件。

当TVS 二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，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，免受各种浪涌脉冲的损坏。今天Ameya360电子元器件采购网和大家聊一聊瞬态抑制二极管的特点及TVS的特性及主要参数。

TVS瞬态抑制二极管的特性及主要参数

　　一、瞬态抑制二极管有以下三大特点：

　　1、将TVS 二极管加在信号及电源线上，能防止微处理器或单片机因瞬间的肪冲，如静电放电效应、交流电源之浪涌及开关电源的噪音所导致的失灵。

　　2、静电放电效应能释放超过10000V、60A 以上的脉冲，并能持续10ms；而一般的TTL 器件，遇到超过30ms 的10V脉冲时，便会导至损坏。利用TVS 二极管，可有效吸收会造成器件损坏的脉冲，并能消除由总线之间开关所引起的干扰（Crosstalk）。

　　3、将TVS 二极管放置在信号线及接地间，能避免数据及控制总线受到不必要的噪音影响。

　　二、TVS瞬态抑制二极管的特性及主要参数

　　1、TVS 的特性曲线

　　TVS 的电路符号与普通稳压二极管相同。它的正向特性与普通二极管相同；反向特性为典型的PN 结雪崩器件。

　　在瞬态峰值脉冲电流作用下，流过TVS 的电流，由原来的反向漏电流ID上升到IR 时，其两极呈现的电压由额定反向关断电压VWM 上升到击穿电压VBR，TVS 被击穿。随着峰值脉冲电流的出现，流过TVS 的电流达到峰值脉冲电流IPP。在其两极的电压被箝位到预定的最大箝位电压以下。尔后，随着脉冲电流按指数衰减，TVS 两极的电压也不断下降，最后恢复到起始状态。这就是TVS 抑制可能出现的浪涌脉冲功率，保护电子元器件的整个过程。

　　2、TVS 的特性参数

　　1）最大反向漏电流ID和额定反向关断电压VWM。VWM 是TVS 最大连续工作的直流或脉冲电压，当这个反向电压加入TVS 的两极间时，它处于反向关断状态，流过它的电流应于或等于其最大反向漏电流 ID。

　　2）最击穿电压VBR 和击穿电流IR

　　VBR 是TVS 最的雪崩电压。25℃时，在这个电压之前，TVS 是不导通的。当TVS 流过规定的1mA 电流（IR）时，加入TVS 两极间的电压为其最击穿电压VBR。按TVS 的VBR 与标准值的离散程度，可把TVS 分为±5%VBR和平共处±10%VBR 两种。对于±5%VBR来说，VWM=0.85VBR；对于±10%VBR 来说，VWM=0.VBR。

　　3）最大箝拉电压VC 和最大峰值脉冲电流IPP当持续时间为20微秒的脉冲峰值电流IPP 流过TVS 时，在其两极间出现的最大峰值电压为VC。它是串联电阻上和因温度系数两者电压上升的组合。VC 、IPP反映 TVS 器件的浪涌抑制能力。VC 与VBR 之比称为箝位因子，一般在1.2~1.4之间。

　　4）电容量C

　　电容量C 是TVS 雪崩结截面决定的、在特定的1MHZ频率下测得的。C 的大与TVS 的电流承受能力成正比，C 过大将使信号衰减。因此，C 是数据接口电路选用TVS 的重要参数。

　　5）最大峰值脉冲功耗PM

　　PM 是TVS 能承受的最大峰值脉冲耗散功率。其规定的试验脉冲波形和各种TVS 的PM 值，请查阅有关产品手册。在给定的最大箝位电压下，功耗PM 越大，其浪涌电流的承受能力越大；在给定的功耗PM 下，箝位电压VC 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。而且TVS 所能承受的瞬态脉冲是不重复的，器件规定的脉冲重复频率（持续时间与间歇时间之比）为0.01%，如果电路内出现重复性脉冲，应考虑脉冲功率的“累积”，有可能使TVS 损坏。

　　6）箝位时间TC

　　TC 是从零到最击穿电压VBR 的时间。对单极性TVS 于1×10-12秒；对双极性TVS ，于1×10-11 秒。

　　由于瞬态抑制二极管具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点，目前已广泛应用于计算机系统、通讯设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、接触器噪音的抑制等各个领域中。对于瞬态抑制二极管的特性及主要参数就介绍到这里了，想要了解更多TVS瞬态抑制二极管，可以关注Ameya360电子元器件采购网，后期会不断更新的！

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行业新闻

TVS二极管和齐纳二极管的区别

　　TVS(Transient Voltage Suppressors)二极管和齐纳二极管都具有在施加反向电压后，在某一电压下击穿、钳制电压的特性。本应用笔记将对 TVS 二极管和齐纳二极管的区别予以说明。I-V 特性上的使用范围区别Figure 1 是齐纳二极管的 I-V 特性，Figure 2 是 TVS 二极管的 I-V 特性。这两个二极管都利用了反方向特性这一点，但是齐纳二极管主要用于稳压用途，所以设计成在 1mA 到 40mA 这样的小电流区域电压稳定，不能流过大电流(Figure 1 的阴影部分)。在击穿区域内施加指定的小电流 IZ 时，二极管两端电压值被规定为齐纳电压 VZ。齐纳二极管通常在使用时处于击穿状态。　　对于 TVS 二极管，为了不妨碍保护电路的驱动电压，通常使用在切断电压 VRWM 以下电压范围内(Figure 2 右侧的阴影部分)。然后，施加浪涌等过电压时会击穿、流过数 A 到数十 A 的电流(左侧的阴影部分)。由于通常情况下不可以击穿，因此规定了绝对不会引起击穿的电压最大值即截至电压 VRWM 和击穿电压 VBR 两种。　　由于击穿电压 VBR 与齐纳电压 VZ 一样使用小电流进行测量，因此与实际应用条件下的雪崩电压不同。因此，将流过大电流时的最大击穿电压规定为钳位电压 VCL。Datasheet 上参数定义的区别TVS 二极管和齐纳二极管的 datasheet 上规定的差异如 Table 1 所示。在前面中也说明过，由于齐纳二极管主要用于稳压用途，所以只规定了小电流域的齐纳电压 VZ。与此相对，TVS 二极管有着小电流区域的击穿电压 VBR、截至电压 VRWM、高电流区域的钳位电压 VCL3 个参数的区分。只有 TVS 二极管会有表示在特定浪涌波形中能承受的最大浪涌功率的峰值脉冲功率 PPP 和表示最大浪涌电流的峰值脉冲电流 IPP 的定义。仅有 TVS 二极管有 ESD 对策用的 ESD 耐量的规定。对于端子间电容，在通信线路中使用时，需要选择数据波形不会被电容影响而钝化的端子间电容值，因此仅 TVS 二极管有该项规定。如上所述，齐纳二极管主要用于稳压，因此 datasheet 上的参数定义主要是齐纳电压等，项目较少。而 TVS 二极管的目的是保护其他设备不受浪涌的影响，所以电压的参数定义比较广泛，还规定了 ESD 耐量和端子间容量等重要项目。

2025-07-10 15:01 阅读量：515

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