TVS二極管工作原理及選用考慮因素

TVS二極管工作原理
        在規定的反向應用條件下，當承受一個高能量的瞬時過壓脈沖時，其工作阻抗能立即降至很低的導通值，允許大電流通過，并將電壓箝制到預定水平，從而有效地保護電子線路中的精密元器件免受損壞。TVS能承受的瞬時脈沖功率可達上千瓦，其箝位響應時間僅為1ps（10-12S）。TVS允許的正向浪涌電流在T ＝25℃，T＝10ms條件下，可達50～200A 。雙向TVS可在正反兩個方向吸收瞬時大脈沖功率，并把電壓箝制到預定水平，雙向TVS適用于交流電路，單向TVS一般用于直流電路。

TVS二極管的選用考慮因素
    (1)若TVS有可能承受來自兩個方向的尖峰脈沖電壓(浪涌電壓)沖擊時，應當選用雙極性的，否則可選用單極性。　　
    (2)所選用TVS的Vc值應低于被保護元件的最高電壓。Vc是二極管在截止狀態的電壓，也就是在ESD沖擊狀態時通過TVS的電壓，它不能大于被保護回路的可承受極限電壓，否則器件面臨被損壞的危險。　　
    (3)TVS在正常工作狀態下不要處于擊穿狀態，最好處于VR以下，應綜合考慮VR和VC兩方面的要求來選擇適當的TVS。　
    (4)如果知道比較準確的浪涌電流IPP，則可利用VCIpp來確定功率；如果無法確定IPP的大致范圍，則選用功率大些的TVS為好。
    (5)TVS所能承受的瞬態脈沖是不重復的，器件規定的脈沖重復頻率(持續時間與間歇時間之比)為0．01%。如果電路內出現重復性脈沖，應考慮脈沖功率的累積，不然有可能損壞TVS。　　
    (6)對于小電流負載的保護，可有意識地在線路中增加限流電阻，只要限流電阻的阻值適當，一般不會影響線路的正常工作，但限流電阻對干擾所產生的電流卻會大大減小。但這樣可能選用峰值功率較小的TVS管來對小電流負載線路進行保護。　　
    (7)電容量C是由TVS雪崩結截面決定的，這是在特定的1 MHz頻率下測得的。C的大小與TVS的電流承受能力成正比，C太大將使信號衰減。因此，C是數據接口電路選用TVS的重要參數。對于數據/信號頻率越高的回路，二極管的電容對電路的干擾越大，形成噪聲或衰減信號強度也大，因此，需要根據回路的特性來決定所選器件的電容范圍。高頻回路一般選擇電容應盡量小(如LCTVS、低電容TVS，電容不大于3 pF)，而對電容要求不高的回路，電容的容量選擇可高于40 pF。　　
    (8)為了滿足IEC61000-4-2國際標準，TVS二極管必須達到可以處理最小8 kV(接觸)和15 kV(空氣)的ESD沖擊。

TVS二極管與壓敏電阻有什么不同特點
        都是限壓型元器件，壓敏單體通流量最大可達70KA，TVS管單體最大可達20KA ；反應速度：壓敏是ns級的稍慢，TVS管ps級的比較快；電容：壓敏幾百至幾千皮法，TVS管幾十至幾千皮法;擊穿電壓精度：壓敏較高，TVS管最高；擊穿電壓：壓敏比較低，TVS管最低。

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