TVS和其它二極管有何區(qū)別?你知道TVS的選用技巧嗎?

TVS，也就是瞬態(tài)二極管。對(duì)于TVS，電子領(lǐng)域的工程師都是十分熟悉的。在成為工程師的道路上，TVS是不得不接觸的二極管。為增進(jìn)大家對(duì)TVS的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)TVS和其它二極管的區(qū)別以及TVS的選用技巧予以介紹。如果你對(duì)TVS具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、TVS和其它二極管的區(qū)別

瞬態(tài)二極管(Transient Voltage Suppressor)簡(jiǎn)稱TVS，是一種二極管形式的高效能保護(hù)器件。

電壓及電流的瞬態(tài)干擾是造成電子電路及設(shè)備損壞的主要原因，常給人們帶來(lái)無(wú)法估量的損失。這些干擾通常來(lái)自于電力設(shè)備的起停操作、交流電網(wǎng)的不穩(wěn)定、雷擊干擾及靜電放電等,瞬態(tài)干擾幾乎無(wú)處不在、無(wú)時(shí)不有，使人感到防不勝防。幸好,一種高效能的電路保護(hù)器件TVS的出現(xiàn)使瞬態(tài)干擾得到了有效抑制，TVS(Transient Voltage Suppressor) 或稱瞬態(tài)抑制二極管，是在穩(wěn)壓管工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新產(chǎn)品，其電路符號(hào)和普通穩(wěn)壓二極管相同，外形也與普通二極管無(wú)異,當(dāng)TVS管兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時(shí)，它能以極高的速度(最高達(dá)1/(10^12)秒)使其阻抗驟然降低，同時(shí)吸收一個(gè)大電流，將其兩端間的電壓箝位在一個(gè)預(yù)定的數(shù)值上，從而確保后面的電路元件免受瞬態(tài)高能量的沖擊而損壞。如果是使用的話，TVS有二極管類，和壓敏電阻類。我個(gè)人認(rèn)為壓敏電阻類更有優(yōu)勢(shì)，廣泛用于手機(jī)，LCD模組，及一些比較精密的手持設(shè)備。特別是出口歐洲的產(chǎn)品一般都要加，來(lái)作為靜電防護(hù)的主要手段之一。

TVS和齊納穩(wěn)壓管都能用作穩(wěn)壓，但是齊納擊穿電流更小，大于10V的穩(wěn)壓只有1mA，相對(duì)來(lái)說(shuō)要比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。

在電路中一般工作于反向截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)它不影響電路的任何功能。TVS在規(guī)定的反向應(yīng)用條件下，當(dāng)電路中由于雷電、各種電器干擾出現(xiàn)大幅度的瞬態(tài)干擾電壓或脈沖電流時(shí)，它在極短的時(shí)間內(nèi)(最高可達(dá)到1×10-12秒)迅速轉(zhuǎn)入反向?qū)顟B(tài)，并將電路的電壓箝位在所要求的安全數(shù)值上，從而有效的保護(hù)電子線路中精密元器件免受損壞。干擾脈沖過(guò)去后，TVS又轉(zhuǎn)入反向截止?fàn)顟B(tài)。由于在反向?qū)〞r(shí)，其箝位電壓低于電路中其它器件的最高耐壓，因此起到了對(duì)其它元器件的保護(hù)作用。TVS能承受的瞬時(shí)脈沖功率可達(dá)上千瓦，其箝位時(shí)間<1ns[1]。TVS根據(jù)極性可分為單向和雙向TVS。單向TVS一般適用于直流電路，雙向TVS一般適用于交流電路中。由于TVS起保護(hù)作用時(shí)動(dòng)作迅速、壽命長(zhǎng)、使用方便，因此在瞬變電壓防護(hù)領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。

二、TVS的選用技巧

(1)確定被保護(hù)電路的最大直流或持續(xù)工作電壓、電路的額定標(biāo)準(zhǔn)電壓和“高端”容差。

(2) TVS 額定反向關(guān)斷 VWM 應(yīng)大于或等于被保護(hù)電路的最大工作電壓。如果選擇的 VWM 過(guò)低，器件可能會(huì)進(jìn)入雪崩或電路的正常工作可能會(huì)受到過(guò)大的反向漏電流的影響。串聯(lián)分壓，并聯(lián)分流。

(3) TVS的最大鉗位電壓VC應(yīng)小于被保護(hù)電路的損壞電壓。

(4) 在規(guī)定的脈沖持續(xù)時(shí)間內(nèi)，TVS 的最大峰值脈沖功率消耗PM 必須大于被保護(hù)電路中可能出現(xiàn)的峰值脈沖功率。確定最大鉗位電壓后，其峰值脈沖電流應(yīng)大于瞬態(tài)浪涌電流。

(5)為了保護(hù)數(shù)據(jù)接口電路，還必須注意選擇電容C合適的TVS器件。

(6) 根據(jù)應(yīng)用選擇TVS的極性和封裝結(jié)構(gòu)。交流電路采用雙極TVS更合理;使用 TVS 陣列進(jìn)行多線保護(hù)更為有利。

(7) 溫度考慮。瞬態(tài)電壓抑制器可在-55℃～+150℃之間工作。如果TVS需要在變化的溫度下工作，因?yàn)樗姆聪蚵╇娏鱅D隨著增加而增加;功耗隨著 TVS 結(jié)溫的升高而降低，從 +25°C 到 +175°C，大約線性降低 50%。隨著溫度的升高，通過(guò)電壓VBR以一定的系數(shù)增加。因此，需要查閱相關(guān)產(chǎn)品資料，考慮溫度變化對(duì)其特性的影響。處理瞬態(tài)脈沖對(duì)元件的損壞的最好方法是將瞬態(tài)電流從感性元件分流。 TVS二極管與電路板上的被保護(hù)電路并聯(lián)。當(dāng)瞬時(shí)電壓超過(guò)電路正常工作電壓時(shí)，TVS二極管產(chǎn)生雪崩，為瞬時(shí)電流提供超低電阻通路。結(jié)果，瞬時(shí)電流通過(guò)二極管汲取。避開(kāi)被保護(hù)元件，將被保護(hù)電路保持在截止電壓，直到電壓恢復(fù)到正常值。當(dāng)瞬時(shí)脈沖結(jié)束時(shí)，TVS二極管自動(dòng)回到高阻狀態(tài)，整個(gè)電路進(jìn)入正常電壓。很多元件在受到多次沖擊后，其參數(shù)和性能都會(huì)下降，只要在有限的范圍內(nèi)工作，二極管就不會(huì)損壞或退化。

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