《TVS管地作用与选取.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《TVS管地作用与选取.doc（12页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、rvs r反幔时创S）0-5 X ID-苦址哥悝用盘r? X'17515元件Kft肌讯tt（亡朮 収肚世；空"）单Kn底禺赳电瘢哄础值冲屯530 0ntFi T（v*,vllt-）1 5*n押封住谯*NaniS*l牧SiIS ftTVS器件按极性可分为单极性和双极性两种；按用途可分为通用型和 专用型；按封装和内部结构可分为轴向引线二极管、双列直插TVS阵列、贴片式和大功率模块等1。轴向引线的产品峰值功率可达 400W、500 W、600W、1500W 和5 000W。其中大功率的产品主要用在电源馈线上，低功率产品主要用在高密度安装场合。对于高密度 安装的场合，也可以选择双列直
2、插和表面贴装等封装形式。在选用TVS时，应考虑以下几个主要因素：(1)若TVS有可能承受来自两个方向的尖峰脉冲电压(浪涌电压)冲击时，应当选用双极性的，否则可选用单极性。所选用TVS的Vc值应低于被保护元件的最高电压。Vc是二极管 在截止状态的电压，也就是在 ESD冲击状态时通过TVS的电压，它 不能大于被保护回路的可承受极限电压，否则器件面临被损坏的危 险。(3)TVS在正常工作状态下不要处于击穿状态，最好处于VR以下，应综合考虑VR和VC两方面的要求来选择适当的 TVS。如果知道比较准确的浪涌电流IPP，则可利用VCIpp来确定功率； 如果无法确定IPP的大致范围，则选用功率大些的TVS为
3、好。PM是 TVS能承受的最大峰值脉冲功率耗散值。在给定的最大箝位电压下， 功耗PM越大，其浪涌电流的承受能力越大；在给定的功耗 PM下, 箝位电压VC越低，其浪涌电流的承受能力越大。另外，峰值脉冲功 耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。(5) TVS所能承受的瞬态脉冲是不重复的，器件规定的脉冲重复频率 (持续时间与间歇时间之比)为0 .01 %。如果电路内出现重复性脉冲， 应考虑脉冲功率的累积，不然有可能损坏 TVS。(6) 对于小电流负载的保护，可有意识地在线路中增加限流电阻，只 要限流电阻的阻值适当，一般不会影响线路的正常工作，但限流电阻 对干扰所产生的电流却会大大减小。但这样可能选
4、用峰值功率较小的TVS管来对小电流负载线路进行保护。(7) 电容量C是由TVS雪崩结截面决定的，这是在特定的1 MHz频率下测得的。C的大小与TVS的电流承受能力成正比，C太大将使 信号衰减。因此，C是数据接口电路选用TVS的重要参数。对于数 据/信号频率越高的回路，二极管的电容对电路的干扰越大，形成噪 声或衰减信号强度也大，因此，需要根据回路的特性来决定所选器件 的电容范围。高频回路一般选择电容应尽量小(如LCTVS、低电容TVS,电容不大于3 pF)，而对电容要求不高的回路，电容的容量选 择可高于40 pF。(8) 为了满足IEC61000-4-2国际标准，TVS二极管必须达到可以处 理最
5、小8 kV(接触)和15 kV(空气)的ESD冲击，有的半导体生产厂商 在自己的产品上使用了更高的抗冲击标准。 而对于某些有特殊要求的 便携设备应用，设计者可以按需要挑选器件。电路基础-稳压管和TVS管(2007-10-17 20:59:14)转载标签：IT/科技电子电路稳压二极管是一个特殊的面接触型的半导体硅二极管，其V-A特性曲线与普通二极管相似，但反向击穿曲线比较陡 稳压二极管工作 于反向击穿区，由于它在电路中与适当电阴配合后能起到稳定电压的 作用，故称为稳压管。稳压管反向电压在一定范围内变化时，反向电 流很小，当反向电压增高到击穿电压时，反向电流突然猛增，稳压管 从而反向击穿，此后，电
6、流虽然在很大范围内变化，但稳压管两端的 电压的变化却相当小，利于这一特性，稳压管访问就在电路到起到稳 压的作用了。而且，稳压管与其它普能二极管不同之反向击穿是可逆 性的，当去掉反向电压稳压管又恢复正常， 但如果反向电流超过允许 范围，二极管将会发热击穿，所以，与其配合的电阻往往起到限流的 作用。稳压二极管（又叫齐纳二极管）它的电路符号是：此二极管是一种直 到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很少的数值，在这个低阻区中电流增加而电 压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的 ，因为这种特性, 稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用其伏安特性稳压
7、二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用 ，通过串联就可获得更多的 稳定电压.TVS（Transient Voltage Suppresser瞬态电压抑制器）TVS是普遍使用的一种新型高效电路保护器件，它具有极快的响 应时间（亚纳秒级）和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的 高能量冲击时，TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为 低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而把它的两端电压箝制在一个预 定的数值上，从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲 击。正因为如此，TVS可用于保护设备或电路免受静电、 电感性负载 切换时产生的瞬变电压4，以及感应雷所产生的过电压。TVS管和稳压管
8、一样，也是反向应用的。其中VR称为最大转折电 压，是反向击穿之前的临界电压。 VB是击穿电压，其对应的反向电 流IT 一般取值为1 mA。VC是最大箝位电压，当TVS管中流过的峰 值电流为IPP的大电流时，管子两端电压就不再上升了。因此TVS管能够始终把被保护的器件或设备的端口电压限制在VBVC的有效区内。与稳压管不同的是，IPP的数值可达数百安培，而箝位响应 时间仅为1 X 1012s。TVS的最大允许脉冲功率为 PM=VCIPP，且 在给定最大钳位电压下，功耗PM越大，其浪涌电流的承受能力越大。 稳压管的应用：1、浪涌保护电路：稳压管在准确的电压下击穿，这就使得它可作为限制 或保护之元件来
9、使用，因为各种电压的稳压二极管都可以得到，故对于 这种应用特别适宜图中的稳压二极管D是作为过压保护器件只要电 源电压VS超过二极管的稳压值D就导通，使继电器J吸合负载RL就 与电源分开.2、电视机里的过压保护电路：EC是电视机主供电压，当EC电压过高 时,D导通,三极管BG导通，其集电极电位将由原来的高电平（5V）变为 低电平，通过待机控制线的控制使电视机进入待机保护状态 .3、电弧抑制电路：在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管 （也可 接入一只普通二极管原理一样）的话,当线圈在导通状态切断时，由于 其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收 ，所以当开关断开时，开 关的电弧也就被消除了 这
10、个应用电路在工业上用得比较多，如一些较 大功率的电磁吸控制电路就用到它.4、串联型稳压电路：在此电路中，串联稳压管BG的基极被稳压二极管 D钳定在13V,那么其发射极就输出恒定的12V电压了 这个电路在很 多场合下都有应用TVS器件按极性可分为单极性和双极性两种；按用途可分为通用型和 专用型；按封装和内部结构可分为轴向引线二极管、双列直插TVS阵列、贴片式和大功率模块等1。轴向引线的产品峰值功率可达 400W、500 W、600W、1500W 和5 000W。其中大功率的产品主要 用在电源馈线上，低功率产品主要用在高密度安装场合。对于高密度 安装的场合，也可以选择双列直插和表面贴装等封装形式。
11、在选用TVS时，应考虑以下几个主要因素：（1）若TVS有可能承受来自两个方向的尖峰脉冲电压（浪涌电压）冲击时，应当选用双极性的，否则可选用单极性。所选用TVS的Vc值应低于被保护元件的最高电压。Vc是二极管 在截止状态的电压，也就是在 ESD冲击状态时通过TVS的电压，它 不能大于被保护回路的可承受极限电压，否则器件面临被损坏的危 险。(3)TVS在正常工作状态下不要处于击穿状态，最好处于VR以下，应综合考虑VR和VC两方面的要求来选择适当的 TVS。如果知道比较准确的浪涌电流IPP，则可利用VCIpp来确定功率； 如果无法确定IPP的大致范围，则选用功率大些的TVS为好。PM是 TVS能承受
12、的最大峰值脉冲功率耗散值。在给定的最大箝位电压下， 功耗PM越大，其浪涌电流的承受能力越大；在给定的功耗 PM下, 箝位电压VC越低，其浪涌电流的承受能力越大。另外，峰值脉冲功 耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。(5) TVS所能承受的瞬态脉冲是不重复的，器件规定的脉冲重复频率 (持续时间与间歇时间之比)为0 .01 %。如果电路内出现重复性脉冲， 应考虑脉冲功率的累积，不然有可能损坏 TVS。(6) 对于小电流负载的保护，可有意识地在线路中增加限流电阻，只 要限流电阻的阻值适当，一般不会影响线路的正常工作，但限流电阻 对干扰所产生的电流却会大大减小。但这样可能选用峰值功率较小的 TVS
13、管来对小电流负载线路进行保护。（7）电容量C是由TVS雪崩结截面决定的，这是在特定的1 MHz频率下测得的。C的大小与TVS的电流承受能力成正比，C太大将使 信号衰减。因此，C是数据接口电路选用TVS的重要参数。对于数 据/信号频率越高的回路，二极管的电容对电路的干扰越大，形成噪 声或衰减信号强度也大，因此，需要根据回路的特性来决定所选器件 的电容范围。高频回路一般选择电容应尽量小（如LCTVS、低电容TVS,电容不大于3 pF），而对电容要求不高的回路，电容的容量选 择可高于40 pF。（8）为了满足IEC61000-4-2国际标准，TVS二极管必须达到可以处 理最小8 kV（接触）和15 kV（空气）的ESD冲击，有的半导体生产厂商 在自己的产品上使用了更高的抗冲击标准。 而对于某些有特殊要求的 便携设备应用，设计者可以按需要挑选器件。