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TVS瞬态抑制二极管的特性及主要参数

2022-07-26

     瞬态抑制器二极管(Transient Voltage Suppressor)也就是TVS瞬态抑制器二极管,简称TVS,是一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS 二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10的负12次方秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,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,免受各种浪涌脉冲的损坏。今天里阳半导体和大家聊一聊瞬态抑制二极管的特点及TVS的特性及主要参数。

一、瞬态抑制二极管具体有以下三大特点:
1、将TVS 二极管加在信号及电源线上,能防止微处理器或单片机因瞬间的肪冲,如静电放电效应、交流电源之浪涌及开关电源的噪音所导致的失灵。
2、静电放电效应能释放超过10000V、60A 以上的脉冲,并能持续10ms;而一般的TTL 器件,遇到超过30ms 的10V脉冲时,便会导至损坏。利用TVS 二极管,可有效吸收会造成器件损坏的脉冲,并能消除由总线之间开关所引起的干扰(Crosstalk)。
3、将TVS 二极管放置在信号线及接地间,能避免数据及控制总线受到不必要的噪音影响。
    
二、TVS瞬态抑制二极管的特性及主要参数
    1、TVS 的特性曲线
TVS 的电路符号与普通稳压二极管相同。它的正向特性与普通二极管相同;反向特性为典型的PN 结雪崩器件。


    在瞬态峰值脉冲电流作用下,流过TVS 的电流,由原来的反向漏电流ID上升到IR 时,其两极呈现的电压由额定反向关断电压VWM 上升到击穿电压VBR,TVS 被击穿。随着峰值脉冲电流的出现,流过TVS 的电流达到峰值脉冲电流IPP。在其两极的电压被箝位到预定的最大箝位电压以下。尔后,随着脉冲电流按指数衰减,TVS 两极的电压也不断下降,最后恢复到起始状态。这就是TVS 抑制可能出现的浪涌脉冲功率,保护电子元器件的整个过程。


     2、TVS 的特性参数
1)、最大反向漏电流ID和额定反向关断电压VWM。VWM 是TVS 最大连续工作的直流或脉冲电压,当这个反向电压加入TVS 的两极间时,它处于反向关断状态,流过它的电流应 于或等于其最大反向漏电流 ID。


2)、最 击穿电压VBR 和击穿电流IR
    VBR 是TVS 最 的雪崩电压。25℃时,在这个电压之前,TVS 是不导通的。当TVS 流过规定的1mA 电流(IR)时,加入TVS 两极间的电压为其最 击穿电压VBR。按TVS 的VBR 与标准值的离散程度,可把TVS 分为±5%VBR和平共处±10%VBR 两种。对于±5%VBR来说,VWM=0.85VBR;对于±10%VBR 来说,VWM=0.VBR。

3)、最大箝拉电压VC 和最大峰值脉冲电流IPP
   当持续时间为20微秒的脉冲峰值电流IPP 流过TVS 时,在其两极间出现的最大峰值电压为VC。它是串联电阻上和因温度系数两者电压上升的组合。VC 、IPP反映 TVS 器件的浪涌抑制能力。VC 与VBR 之比称为箝位因子,一般在1.2~1.4之间。


4)、电容量C
   电容量C 是TVS 雪崩结截面决定的、在特定的1MHZ频率下测得的。C 的大与TVS 的电流承受能力成正比,C 过大将使信号衰减。因此,C 是数据接口电路选用TVS 的重要参数。


5)、最大峰值脉冲功耗PM
    PM 是TVS 能承受的最大峰值脉冲耗散功率。其规定的试验脉冲波形和各种TVS 的PM 值,请查阅有关产品手册。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。而且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”,有可能使TVS 损坏。


6)、箝位时间TC
    TC 是从零到最 击穿电压VBR 的时间。对单极性TVS  于1×10-12秒;对双极性TVS ,于1×10-11 秒。


由于瞬态抑制二极管具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差 、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点,目前已广泛应用于计算机系统、通讯设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、接触器噪音的抑制等各个领域中。对于瞬态抑制二极管的特性及主要参数就介绍到这里了,想要了解更多TVS瞬态抑制二极管,可以关注里阳半导体,后期会不断更新的!

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