瞬態(tài)抑制二極管(TVS)又叫瞬態(tài)電壓抑制器，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(shù)千瓦的浪涌功率，它的主要特點是在反向應(yīng)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(dǎo)通值，從而允許大電流通過，同時把電壓鉗制在預(yù)定水平，其響應(yīng)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瞬態(tài)抑制二極管常用技術(shù)參數(shù)：
�。�1）最大反向漏電流ID和額定反向關(guān)斷電壓VWM。VWM是TVS最大連續(xù)工作的直流或脈沖電壓，當這個反向電壓加入TVS的兩極間時，它處于反向關(guān)斷狀態(tài)，流過它的電流應(yīng)小于或等于其最大反向漏電流ID。
�。�2）最小擊穿電壓VBR和擊穿電流IR。VBR是TVS最小的雪崩電壓。25℃時，在這個電壓之前，TVS是不導(dǎo)通的。當TVS 流過規(guī)定的1mA電流（IR）時，加入TVS兩極間的電壓為其最小擊穿電壓VBR。按TVS的VBR與標準值的離散程度，可把TVS分為±5%VBR和±10% VBR兩種。對于±5%VBR來說，VWM=0.85VBR；對于±10% VBR來說，VWM=0.81 VBR。
�。�3）最大箝位電壓VC和最大峰值脈沖電流。IPP當持續(xù)時間為20微秒的脈沖峰值電流IPP流過TVS時，在其兩極間出現(xiàn)的最大峰值電壓為VC。它是串聯(lián)電阻上和因溫度系數(shù)兩者電壓上升的組合。VC 、IPP反映了TVS器件的浪涌抑制能力。VC與VBR之比稱為箝位因子，一般在1.2~1.4之間。
�。�4）電容量C 是TVS雪崩結(jié)截面決定的、在特定的1MHZ頻率下測得的。C的大小與TVS的電流承受能力成正比，C過大將使信號衰減。因此，C是數(shù)據(jù)接口電路選用TVS的重要參數(shù)。
（5）最大峰值脈沖功耗PMPM是TVS能承受的最大峰值脈沖耗散功率。其規(guī)定的試驗脈沖波形和各種TVS的PM值，請查閱有關(guān)產(chǎn)品手冊。在給定的最大箝位電壓下，功耗PM越大，其浪涌電流的承受能力越大；在給定的功耗PM下，箝位電壓VC越低，其浪涌電流的承受能力越大。另外，峰值脈沖功耗還與脈沖波形、持續(xù)時間和環(huán)境溫度有關(guān)。而且TVS所能承受的瞬態(tài)脈沖是不重復(fù)的，器件規(guī)定的脈沖重復(fù)頻率（持續(xù)時間與間歇時間之比）為0.01%，如果電路內(nèi)出現(xiàn)重復(fù)性脈沖，應(yīng)考慮脈沖功率的“累積”，有可能使TVS損壞。
TVS二極管使用選擇：
1）TVS額定反向關(guān)斷VWM應(yīng)大于或等于被保護電路的最大工作電壓。若選用的VWM太低，器件可能進入雪崩或因反向漏電流太大影響電路的正常工作。
2）TVS的最大箝位電壓VC應(yīng)小于被保護電路的損壞電壓。
3）在規(guī)定的脈沖持續(xù)時間內(nèi)，TVS的最大峰值脈沖功耗PM必須大于被保護電路內(nèi)可能出現(xiàn)的峰值脈沖功率。在確定了最大箝位電壓后，其峰值脈沖電流應(yīng)大于瞬態(tài)浪涌電流。
4）對于數(shù)據(jù)接口電路的保護，還必須注意選取具有合適電容C的TVS器件。
a）TVS在電源系統(tǒng)的應(yīng)用
雷電過電壓波、負載開關(guān)等人為操作錯誤引起的過電壓容易通過供電線路侵入電氣電子設(shè)備內(nèi)部，造成電氣電子設(shè)備失效、誤動作，甚至造成設(shè)備的永久性損壞，造成嚴重經(jīng)濟損失。通過在電源線路上安裝浪涌吸收裝置MOV 和TVS，實施兩級保護，并對L、N 線進行共模、差模保護。具體做法是在線路的前端安裝MOV 作為第一級保護，泄放大部分雷電流，在線路的末端（設(shè)備前端）安裝大功率TVS作為第二級SPD保護，進一步削弱過電壓波幅值，將電網(wǎng)電壓降至E/I安全耐壓范圍之內(nèi)。
b） TVS在信號線路的應(yīng)用
TVS不僅可以用于電源系統(tǒng)的浪涌防護，還可以用于信號線路的浪涌保護，采用氣體放電管GDT 與TVS管組合成信號浪涌保護器，其特點是反應(yīng)快，漏流小，幾乎對信號無損耗，可以對高速網(wǎng)絡(luò)線路提供安全、可靠的保護，如圖所示。
|
