瞬態(tài)電壓抑制器在承受瞬間高能量脈沖時，能在極短的內(nèi)由原來的高阻抗狀態(tài)變?yōu)榈妥杩?，并把電壓箝制到特定的水平，從而有效地保護用戶的設(shè)備和元器件不受損壞，可應(yīng)用于家用電器、電子儀器、精密設(shè)備、計算機系統(tǒng)、通訊設(shè)備、RS232&485及?CAN等通訊端口、ISDN的保護等各個領(lǐng)域。不同的應(yīng)用應(yīng)選取有效保護的TVS器件，本文介紹選取原則。

合適TVS元件的選取取決于被保護的信號路數(shù)、可接受的電路板級空間和被保護電路的電特性。TVS二極管具有形式各異的封裝和結(jié)構(gòu)來滿足現(xiàn)代電子系統(tǒng)的防護需求。對高功率應(yīng)用場合，TVS器件一般采用表面貼裝和軸向引線封裝。而對多線路進(jìn)行保護的TVS陣列則采用標(biāo)準(zhǔn)的JEDEC SO封裝。而電路板空間非常緊張的場合，TVS器件則采用SOT23封裝形式以降低成本。然而無論什么樣的應(yīng)用場合，TVS器件選取的依據(jù)是器件的基本指標(biāo)參數(shù)。

如圖1所示為雙向TVS二極管的典型IV特性曲線，關(guān)鍵的器件指標(biāo)參數(shù)包括：

最大反向電壓（VRWM）：它是器件正常工作的直流電壓。在此電壓以下，器件對被保護的電路呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。分立TVS器件的反向電壓從2.8V到440V各異。這個參數(shù)也可以稱為工作電壓。

反向擊穿電壓（VBR）：從此點開始器件工作在雪崩擊穿模式開始導(dǎo)通，并且成為瞬變脈沖泄放的低阻通道。擊穿電壓在測試電流IT（典型值1mA或10mA）下測得。

圖1

峰值電流（IPP）：器件可承受的最大浪涌電流。TVS二極管數(shù)據(jù)手冊為特定的瞬態(tài)波形會定義一個器件可承受的峰值脈沖能力。大多數(shù)TVS二極管標(biāo)稱的IPP是8/20μs或者10/1000μs脈沖波形下測得的。TVS二極管在更短持續(xù)時間脈沖下，可承受更高的峰值電流。

箝位電壓（VC）：在特定峰值電流下，落在TVS器件上的最大電壓。當(dāng)TVS管承受瞬態(tài)高能量沖擊時，管子中流過大電流，峰值為IPP，端電壓由VRWM值上升到VC值就不再上升了，從而實現(xiàn)了保護作用。浪涌過后，隨時間IPP以指數(shù)形式衰減，當(dāng)衰減到一定值后，TVS兩端電壓由VC開始下降，恢復(fù)原來狀態(tài)。箝位電壓VC與擊穿電壓VBR之比稱為箝位因子Cf，表示為Cf= VC /VBR，一般箝位因子為1.2～1.4。

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TVS二極管的選用：

1.確定被保護電路的最大直流或連續(xù)工作電壓，電路的額定標(biāo)準(zhǔn)電壓和最大可承受電壓。

2.TVS的額定反向關(guān)斷電壓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(jìn)入雪崩或因反向漏電流太大影響電路的正常工作。

3.TVS的最大反向箝位電壓VC應(yīng)小于被保護電路的損壞電壓。

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。

5.根據(jù)用途選用TVS的極性及封裝結(jié)構(gòu)。交流電路選用雙極性TVS較為合理;多線保護選用TVS陣列更為有利。

EMC防護器件的TVS正確選法：

1.確定待保護電路 的直流電壓或持續(xù)工作電壓。如果是交流電，應(yīng)計算出最大值，即用有效值*1.414。

2.TVS的反向變位電壓即工作電壓(VRWM)--選擇TVS的VRWM等于或大于上述步驟1所規(guī)定的操作電壓。這就保證了在正常工作條件下TVS吸收的電流可忽略不計,如果步驟1所規(guī)定的電壓高于TVS的VRWM ,TVS將吸收大量的漏電流而處于雪崩擊穿狀態(tài)，從而影響電路的工作。

3.最大峰值脈沖功率：確定電路的干擾脈沖情況,根據(jù)干擾脈沖的波形、脈沖持續(xù)時間,確定能夠有效抑制該干擾的TVS峰值脈沖功率。

4.所選TVS的最大箝位電壓(VC)應(yīng)低于被保護電路所允許的最大承受電壓。

5.單極性還是雙極性-常常會出現(xiàn)這樣的誤解即雙向TVS用來抑制反向浪涌脈沖，其實并非如此。雙向TVS用于交流電或來自正負(fù)雙向脈沖的場合。TVS有時也用于減少電容 。如果電路只有正向電平信號，那麼單向TVS就足夠了。TVS操作方式如下：正向浪涌時,TVS處于反向雪崩擊穿狀態(tài);反向浪涌時，TVS類似正向偏置二極管一樣導(dǎo)通并吸收浪涌能量。在低電容電路里情況就不是這樣了。應(yīng)選用雙向TVS以保護電路中的低電容器 件免受反向浪涌的損害。

6.如果知道比較準(zhǔn)確的浪涌電流IPP，那么可以利用VC來確定其功率，如果無法確定功率的大概范圍，一般來說，選擇功率大一些比較好。