瞬态抑制二极管简称TVS (Transient Voltage Suppressor ),这种二极管可以以pS级的速度把过高的电压限制在一个安全范围之内,从而起到保护后面电路的作用。TVS的电气特性由P-N结面积,参杂浓度及晶片阻质决定的。其耐突波电流的能力与其P-N结面积成正比。
特点:
反映速度快(为pS级),体积小,箝位电压低,可靠性高。10/1000μs波脉冲功率从400W~30000W,脉冲峰值电流从几安~几百安。常用的TVS管的击穿电压有从5V到550V的系列值。且可靠性高,在TVS管规范之工作范围内,性能可靠,不易劣化,使用寿命长。
原理:
TVS用于瞬间突波之抑制,与受保护器件并联。在正常工作状态下,TVS对受保护线路呈高阻抗状态,当瞬间电压超过其击穿电压时,TVS就提供一个低阻抗的路径予瞬间电流。使得流向被保护元器件的瞬间电流转而分流到TVS二极管,而受保护元器件两端的电压被限制在TVS两端的箝制电压(Clamping Voltage)。当这个过压条件消失后,TVS二极管又将恢复到高阻抗状态。
TVS的选型
最大箝位电压VC要小于电路允许的最大安全电压。
截止电压VRWM大于电路的最大工作电压,一般可以选择VRWM等于或者略大于电路的最大工作电压。
额定的最大脉冲功率(TVS参数中给出) PM要大于最大瞬态浪涌功率。
对于数据接口电路的保护,还必须注意选取具有合适电容C的TVS器件。当信号频率或传输速率较高时,应选用低电容系列的管子:信号频率(传输速率)≥10MHz(Mb/s),Cj≤60pF; 信号频率(传输速率)≥100 MHz(Mb/s),Cj≤20pF。
根据用途选用TVS的极性及封装结构。交流电路选用双极性TVS较为合理;多线保护选用TVS阵列更为有利。