标题:
TVS 管相关知识
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作者:
飞舞夏添
时间:
2019-4-9 09:26
标题:
TVS 管相关知识
在设计中，使用到了
TVS
管，在之前的设计中没有特别关注
TVS
管。今天查了一些资料，算是简单的
有个了解。
TVS
管是一种保护器件。它的英文全称为
transient voltage suppressor
，意思是瞬态电压抑制器。
TVS
管是一种二极管形式的器件。其原理有点
像稳压二极管， 都是利用反向击穿稳定电压， 但
TVS
管的响应速度要快于稳压管。 当
TVS
管的受到
反向瞬态高能量冲击是， 它能以极高的速度 （亚
纳秒级）将两级间的阻抗变为低阻抗，从而具有很好的浪涌功率吸收能力，同时也能使两级之间的电压保
持在一个预定值，有效的保护电路中其他
元器件的免受浪涌脉冲的损坏。
顺便把
TVS
管和稳压管两者比较一下：
【相同点】
1.
都可以限制两端电压在一定得范围内。
2.
长时间耐流值差不多，跟体积功耗有关。
【不同点】
1.
电压精度上 稳压管的稳压值比较精确，
TVS
是在一个范围内
2.
通流能力上 稳压管的耐涌浪电流很小，而
TVS
可以达到几百
A
3.
原理上 稳压管是齐纳隧道效应或雪崩效应，
TVS
是雪崩效应
4.
应用上 稳压管用于稳压，
TVS
用于瞬态高压保护
5.
稳压值上 稳压管
3.3V~75V,TVS
管
6.8V
～
550V
6.
响应时间
TVS
可以达到
1ps
比较后就比较清楚了，稳压二极管和
TVS
管是不可以相互替代的。
清楚了原理我们来看
TVS
管的一些参数，我们通过
Datasheet
来看，这样比较直观。
figure1 datasheet
中的选型参数
第一栏和第二栏是和具体器件相关的，我们不管它。
REVERSE STAND-OFF VOLTAGE VRWM(V)
反向峰值电压
,
这个即
TVS
管的工作电压
,
保证在正常
工作时
,TVS
管两端的电阻很大，这就保证了
TVS
管吸收的电流可以忽略不计。一般来说，这个值等于或略大于正常工作电压。
BREAKDOWN VOLTAGE VBR(V) MIN & MAX @IT
反向击穿电压，表明在直流电流
IT
条件下，测得的
反向电压值，表明从此点开始器件进入反
向雪崩击穿。
TEST CURRENT IT(mA)
测试电流，用来规定器件的反向击穿电压值。
MAXIMUM CLAMPING VOLTAGE @IPP Vc(V)
最大钳位电压， 在规定的脉冲时间
tr/tp
内， 承受的最
大峰值电流
Ipp
是， 加在器件上的最大电压值。
PEAK PULSE CURRENT IPP(A)
最大脉冲电流，在规定的时间
tr/tp
内，器件所允许通过的最大峰值脉
冲电流。
REVERSE LEAKAGE @VRWM IR(uA)
反向漏电流，即在工作电压
VRWM
时，流经
TVS
管的反向电
流。
还有就是：
Cj Junction Capacitance
接电容，主要指
TVS
和
GND
或
IO
连接时，具有的电容值。
还有部分作为高速
IO
上保护的
TVS
，还会给出
insert loss @ Freq
。以便确认是否能作为保护器件。
得知了这些参数后，就可以选择合适的器件用以自己的电路上了，网上流行这样的选型原则。
①
TVS
额定反向关断电压
VWM
应大于或等于被保护电路的最大工作电压。
② 最小击穿电压
VBR=VWM/KBR (
其中，
KBR=0.8
～
0.9)
。
③
TVS
的最大箝位电压
VC
应小于被保护电路的损坏电压，即
VC=KC
×
VBR (
其中，
KC=1.3)
。
④ 在规定的脉冲持续时间内，
TVS
的最大峰值脉冲功耗
PM
必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉
冲功率。在确定了最大箝位电压后，其峰值
脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。
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