瞬态电压抑制二极管(Transient voltage suppression diode),也称为TVS二极管,是一种保护用的电子零件,可以保护电器设备不受导线引入的电压尖峰破坏。当两极受到反向瞬态冲击时,能以10的负12次方秒量级的速度,将两极间的高阻抗变为低阻抗,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。
TVS特性参数
从TVS的伏安特性曲线,可以看到TVS具有多个参数指标,如下表以单向TVS二极管为例列举了TVS各项特性参数的含义。
下面将详细解释TVS特性参数指标的具体含义。
反向截止电压VRWM: TVS二极管的最高工作电压,可连续施加而不引起TVS二极管劣化或损坏状态下,达到的最大的直流电压或交流峰值电压。在VRWM下,TVS二极管是不工作且不导通的。
反向击穿电压VBR:在规定的脉冲测试电流IT或接近发生雪崩的电流条件下测得TVS两端的电压,标志着TVS二极管反向导通。
最大箝位电压VC:TVS二极管流过脉冲峰值电流IPP时两端所测得的峰值电压。
峰值脉冲电流IPP:TVS二极管允许通过的10/1000μs波的最大峰值电流(8/20μs波的峰值电流约为其5倍左右),超过这个电流值就可能造成TVS永久性损坏。
最大功率PPP:脉冲峰值电流IPP与最大箝位电压VC的乘积,即PPP=IPP*VC。
反向漏电流IR:在规定温度和最高工作电压条件下,流过TVS二极管的最大电流,其值是在反向截止电压VRWM下测量的。
正向导通电流IF:TVS二极管工作在正向偏置状态,流经TVS二极管的电流。
正向导通电压VF: TVS二极管工作在正向偏置状态,在特定IF条件下测得二极管两端的电压。
结电容CJ:其结电容值会影响TVS的响应时间,高速通信线路的防护中,尤其要注意TVS管的结电容值不能过大。
TVS选型原则
TVS的最大箝位电压VC应小于被保护电路的损坏电压。
TVS的反向截止电压VRWM要大于被保护电路的最大工作电压,若选用的VRWM太低,器件可能进入雪崩或因反向漏电流太大影响电路的正常工作。
交流电路只能用双向TVS,直流电路可以用单向TVS,也可以选用双向TVS,负载较大的电源上尽量选择单向TVS。
在规定的脉冲持续时间内,TVS的最大峰值脉冲功率PPP必须大于被保护电路可能出现的峰值脉冲功率。
在确定了最大箝位电压后,其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。
对于高速通信线路的数据接电路的保护,必须注意选取尽可能小的结电容值CJ的TVS器件。