瞬态电压***二极管解说

佳兴电子有限公司专营生产，贴片电容,贴片钽电容,贴片电阻,,贴片二极管,贴片三极管，贴片电感，电解电容，高压电容，高精密电阻/黄先生 15817465808    概述
    电压及电流的瞬态干扰是造成电子电路及设备损坏的主要原因，常给人们带来无法估量的损失。这些干扰通常来自于电力设备的起停操作、交流电网的不稳定、雷击干扰及静电放电等,瞬态干扰几乎无处不在、无时不有,使人感到防不胜防。幸好,一种***能的电路保护器件TVS的出现使瞬态干扰得到了有效***TVS（TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR）或称瞬变电压***二极管是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品，其电路符号和普通稳压二极管相同,外形也与普通二极管无异,当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度（***高达1*１0-12秒）使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。
TVS的特性及其参数（参数表见附表）

1.TVS的特性
如果用图示仪观察TVS的特性，就可得到图1中左图所示的波形。如果单就这个曲线来看,TVS管和普通稳压管的击穿特性没有什么区别，为典型的PN结雪崩器件。但这条曲线只反映了TVS特性的一个部分，还必须补充右图所示的特性曲线，才能反映TVS的全部特性。这是在双踪示波器上观察到的TVS管承受大电流冲击时的电流及电压波形。图中曲线1是TVS管中的电流波形，它表示流过TVS管的电流由1mA突然上升到峰值，然后按指数规律下降，造成这种电流冲击的原因可能是雷击、过压等。曲线2是TVS管两端电压的波形，它表示TVS中的电流突然上升时，TVS两端电压也随之上升，但***大只上升到VC值，这个值比击穿电压VBR略大，从而对后面的电路元件起到保护作用。详细资料请访问我们的网站http://www.tiepiandianrong.com
2、TVS的参数
   TVS在电路中和稳压管一样，是反向使用的，图2所示为单向TVS的工作曲线图。
各参数说明如下：

A.击穿电压（VBR）：TVS在此时阻抗骤然降低，处于雪崩击穿状态。
B.测试电流（IT）：TVS的击穿电压VBR在此电流下测量而得。一般情况下IT取１MA。
C.反向变位电压（VRWM）：TVS的***大额定直流工作电压,当TVS两端电压继续上升，TVS将处于高阻状态。此参数也可被认为是所保护电路的工作电压。
D.***大反向漏电流（IR）：在工作电压下测得的流过TVS的***大电流。
E.***大峰值脉冲电流（IPP）：TVS允许流过的***大浪涌电流，它反映了TVS的浪涌***能力。
F.***大箝位电压（VC）：当TVS管承受瞬态高能量冲击时，管子中流过大电流，峰值为IPP，端电压由VRWM值上升到VC值就不再上升了，从而实现了保护作用。浪涌过后，随时间IPP以指数形式衰减，当衰减到一定值后，TVS两端电压由VC开始下降,***原来状态。***大箝位电压VC与击穿电压VBR之比称箝位因子Cf，表示为Cf= VC /VBR，一般箝位因子仅为1.2～1.4。详细资料请访问我们的网站http://www.tiepiandianrong.com
G.峰值脉冲功率(PP)：PP按峰值脉冲功率的不同TVS分为四种，有500Ｗ、600Ｗ、1500Ｗ和5000Ｗ。
    ***大峰值脉冲功率：***大峰值脉冲功率为：PN=VC·IPP。显然，***大峰值脉冲功率愈大,TVS所能承受的峰值脉冲电流IPP愈大；另一方面，额定峰值脉冲功率PP确定以后，所TVS能承受的峰值脉冲电流IPP，随着***大箝位电压VC的降低而增加。TVS***大允许脉冲功率除了和峰值脉冲电流和箝位电压有关外，还和脉冲波形、脉冲持续时间和环境温度有关。
    对于几种不同的脉冲波形PN=K·VC·IPP,其中K为功率因数，图3给出了几种典型脉冲波形的K值。
    为***大允许脉冲功率和脉冲时间的关系曲线。图中描绘了500W和1.5KW系列TVS的***大允许脉冲功率随脉冲持续时间增加的降额曲线,典型的脉冲时间为1ms。500W和1.5KW即为脉冲持续时间为1ms时的***大允许脉冲功率。详细资料请访问我们的网站http://www.tiepiandianrong.com
  为***大允许脉冲功率随环境温度***的降额曲线，曲线表明，环境温度超过25℃,***大允许脉冲功率呈线性下降：在150℃时，脉冲功率为零。
   TVS所能承受的瞬时脉冲峰值可达数百安培，其箝位响应时间仅为1*10-12 秒；TVS所允许的正向浪涌电流,在25℃,1/120秒的条件下,也可达50-200安培。一般地说,TVS所能承受的瞬时脉冲是不重复的脉冲。而实际应用中，电路里可能出现重复性脉冲。
    TVS器件规定,脉冲重复率比(脉冲持续时间和间歇时间之比)为0.01%。如不符合这一条件，脉冲功率的积累有可能使TVS烧毁。电路设计人员应注意这一点。TVS的工作是可靠的，即使长期承受不重复性大脉冲的高能量的冲击，也不会出现"老化"问题。试验证明，TVS安全工作于10000次脉冲后,其***大允许脉冲功率仍为原值的80％以上。详细资料请访问我们的网站http://www.tiepiandianrong.com
TVS的分类
       TVS管按功率分类，可分为500W、600W、1500W及5000W。也可按极性分类。按极性分为单极性及双极性两种。双极性尾标中缀以C。按TVS管VBR的值对标称值的离,散程度,可以把TVS分为两类，即离散程度为&plu***n;5%和&plu***n;10%的，离散程度为&plu***n;5%的,型号中尾标缀以A，如SA5.0 CA。
TVS的应用
   TVS主要用于对电路元件进行快速过电压保护。它能"吸收"功率高达数千瓦的浪涌信号。TVS具有体积小、功率大、响应快、无噪声、价格低等诸多优点,它的应用十分广泛，如:家用电器；电子仪器；仪表；精密设备；计算机系统；通讯设备;RS232、485及 CAN等通讯端口；ISDN的保护；I/O端口；IC电路保护；音、视频输入；交、直流电源；电机、继电器噪声的***等各个领域。它可以有效地对雷电、负载开关等人为操作错误引起的过电压冲击起保护作用，下面是几个TVS在电路应用中的典型例子。
    TVS用于交流电路：见图６，这是一个双向TVS在交流电路中的应用,可以保护整流桥及负载中所有的元器件。图7所示为用单向TVS并联于整流管旁侧以保护整流管不被瞬时脉冲击穿。图8中TVS1是一只双向TVS管，它正负两个方向均可"吸收"瞬时大脉冲,把电路电压箝制到预定水平。这类双向TVS用于交流电路是极方便的。它可以保护变压器以后的所有电路元件。由于加上TVS1,电路***丝容量要加大。TVS2也是一只双向 TVS管，它可以对桥式整流器及以后的电路元件实行过电压保护。它的Vb值及VC值应与变压器副边输出电压相适应。TVS3是一只单向TVS管，因为加在它上面的电压是已整流后的流电直压,TVS3 只保护负载不受过电压冲击，电路中可以根据需要使用三个TVS 管中的一只或几只。详细资料请访问我们的网站http://www.tiepiandianrong.com
TVS和其它浪涌保护元件的比较
    现在国内不少需要进行浪涌保护的设备上使用的是压敏电阻，TVS与压敏电阻这种金
属氧化物变阻器相比具有极其优越的性能。下面列表进行比较。
关键参数或极限值             TVS                      电阻器
反应速度                     １０-12 秒             50*10E－９秒
是否会老化                        否                          是
***高使用温度                    175                         115
元件极性                     单极性与双极性              单极性
反向漏电典型值                  5uA                      200 uA
箝位因子（VC/BV）               ≯1.5               ***大可达7-8
封装性质                         密封不透气                 透气
价格                                   贵                   便宜
TVS的选用
    选用TVS的步骤如下：
  1.确定待保护电路的直流电压或持续工作电压。如果是交流电，应计算出***大值，即用有效值*1.414。
  2.TVS的反向变位电压即工作电压（VRWM）--选择TVS的VRWM等于或大于上述步骤1所规定的操作电压。这就保证了在正常工作条件下TVS吸收的电流可忽略不计,如果步骤1所规定的电压高于TVS的VRWM ,TVS将吸收大量的漏电流而处于雪崩击穿状态，从而影响电路的工作。
  3.***大峰值脉冲功率：确定电路的干扰脉冲情况,根据干扰脉冲的波形、脉冲持续时间,确定能够有效***该干扰的TVS峰值脉冲功率。
  4.所选TVS的***大箝位电压（VC）应低于被保护电路所允许的***大承受电压。
  5.单极性还是双极性-常常会出现这样的误解即双向TVS用来***反向浪涌脉冲，其实并非如此。双向TVS用于交流电或来自正负双向脉冲的场合。TVS有时也用于减少电容。如果电路只有正向电平信号，那麽单向TVS就足够了。TVS操作方式如下：正向浪涌时,TVS处于反向雪崩击穿状态；反向浪涌时，TVS类似正向偏置二极管一样导通并吸收浪涌能量。在低电容电路里情况就不是这样了。应选用双向TVS以保护电路中的低电容器件免受反向浪涌的损害。
  6.如果知道比较准确的浪涌电流IPP，那么可以利用VC来确定其功率，如果无法确定功率的概范围，一般来说，选择功率大一些比较好。详细资料请访问我们的网站http://www.tiepiandianrong.com
快***二极管(FRD)、超快***二极管（SRD）