TVS 瞬態電壓抑制二極管原理應用特性

　　瞬態抑制二極管（TVS）又叫鉗位型二極管，是目前國際上普遍使用的一種高效能電路保護器件，它的外型與普通二極管相同，但卻能吸收高達數千瓦的浪涌功率，它的主要特點是在反向應用條件下，當承受一個高能量的大脈沖時，其工作阻抗立即降至極低的導通值，從而允許大電流通過，同時把電壓鉗制在預定水平，其響應時間僅為 10-12 毫秒，因此可有效地保護電子線路中的精密元器件。TVS 允許的正向浪涌電流在 TA＝250C，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，并把電壓鉗制到預定水平， 雙向 TVS 適用于交流電路，單向 TVS 一般用于直流電路。可用于防雷擊、防過電壓、抗干擾、吸收浪涌功率等，是一種理想的保護器件。耐受能力用瓦特（W）表示。 TVS（Transient Voltage Suppression）是一種限壓保護器件，作用與壓敏電阻很類似。也是利用器件的非線性特性將過電壓鉗位到一個較低的電壓值實現對后級電路的保護。TVS 管的主要參數有：反向擊穿電壓、最大鉗位電壓、瞬間功率、結電容、響應時間等。 TVS 的響應時間可以達到 ps 級，是限壓型浪涌保護器件中最快的。用于電子電路的過電壓保護時其響應速度都可滿足要求。 TVS 管的結電容根據制造工藝的不同，大體可分為兩種類型，高結電容型 TVS 一般在幾百～幾千 pF 的數量級，低結電容型 TVS 的結電容一般在幾 pF～幾十 pF 的數量級。一般分立式 TVS 的結電容都較高，表貼式 TVS 管中兩種類型都有。在高頻信號線路的保護中，應主要選用低結電容的 TVS 管。 TVS 管的非線性特性比壓敏電阻好，當通過 TVS 管的過電流增大時，TVS 管的鉗位電壓上升速度比壓敏電阻慢，因此可以獲得比壓敏電阻更理想的殘壓輸出。在很多需要精細保護的電子電路中，應用 TVS 管是比較好的選擇。TVS 管的通流容量在限壓型浪涌保護器中是最小的，一般用于最末級的精細保護，因其通流量小，一般不用于交流電源線路的保護，直流電源的防雷電路使用 TVS 管時，一般還需要與壓敏電阻等通流容量大的器件配合使用。 TVS 管便于集成，很適合在單板上使用。 TVS 具有的另一個優點是可靈活選用單向或雙向保護器件，在單極性的信號電路和直流電源電路中，選用單向 TVS 管，可以獲得比較低的殘壓。 TVS 的反向擊穿電壓、通流容量是電路設計時應重點考慮的。在直流回路中，應當有：min（UBR）≥（1.3～1.6）Umax，式中 UBR 為直流 TVS 的反向擊穿電壓，Umax 是直流回路中的電壓峰值。 TVS 管主要可用于直流電源、信號線路、天饋線路的防雷保護。 TVS 管的失效模式主要是短路。但當通過的過電流太大時，也可能造成 TVS 管被炸裂而開路。TVS 管的使用壽命相對較長。

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