标题: TVS瞬态抑制二极管指南 [打印本页]
作者: 子非鱼51    时间: 2020-8-26 10:51
标题: TVS瞬态抑制二极管指南
一、TVS 二极管工作原理
TVS（Transient Voltage Suppressors）二极管，即瞬态电压抑制器，又称雪
崩击穿二极管，是采用半导体工艺制成的单个 PN 结或多个 PN 结集成的器件。
TVS 二极管有单向与双向之分，单向 TVS 二极管一般应用于直流供电电路，双
向 TVS 二极管应用于电压交变的电路。当应用于直流电路时，单向 TVS 二极管
反向并联于电路中，当电路正常工作时，TVS 二极管处于截止状态（高阻态），
不影响电路正常工作。当电路出现异常过电压并达到 TVS 二极管击穿电压时，
TVS 二极管迅速由高电阻状态突变为低电阻状态，泄放由异常过电压导致的瞬时
过电流到地，同时把异常过电压钳制在较低的水平，从而保护后级电路免遭异常
过电压的损坏。当异常过电压消失后，TVS 二极管阻值又恢复为高阻态。


TVS 二极管产品从封装形式可分为 10 类：
• DO-218AB：SM5S、SM6S、SM8S、SM8SxxCA；
• SMA/DO-214AC：SMAJ、P4SMA、TPSMAJ、SMA6J、TPSMA、SACA；
• SMB/DO-214AA：SMBJ、P6SMB、TPSMBJ、SMB10J、SACB、1.0SMB、
TPSMB；
• SMC/DO-214AB：1.5SMC、SMCJ、TPSMCJ、SMDJ、TPSMDJ、5.0SMDJ、
TP5.0SMDJ、TPSMC；
• SOD-123：SMF、TPSMF、SMF4L、SMF3.3A、SMF3V3A；
• DO-41：P4KE;
• DO-15：SA、P6KE、SAC；
• DO-201：1.5KE、LCE；
• R-6/P600：3KP、5KP、LDP、15KP、30KP；
• NA：KA二、TVS 二极管特性特点
• 采用半导体工艺制成，具有很高的可靠性，无损坏极限；
• 玻璃钝化工艺，精准的导通电压；
• 瞬态功率大，低电容、低漏电流，箝位电压易控制；
• 快速响应时间：通常小于 1.0PS；
• 优良的钳位能力，击穿电压偏差小；
• 电压精度高，在特殊应用场合，通过工艺或参数筛选可达到更高的精度；
• 体积小，易安装；
• 单向和双向单元；
• 在 10/1000μs 波形下瞬态功率可达 200W-30000W，甚至更高；
• 工作电压范围 3.3V~600V，甚至更高；
• 封装形式多样化，贴片封装：SOD-123、SMA /DO-214AC、
SMB/DO-214AA、SMC/DO-214AB、DO-218AB 等，直插封装：DO-41、
DO-15、DO-201、R/P-600 等；
• 无卤化，符合 RoHS；
三、TVS 二极管选型指南
1）要确定被保护电路中的最大直流或连续工作电压，电路的额定标准电压和“高
端”容限；
2）TVS 管的额定瞬态功率要大于电路中可能出现的最大瞬态浪涌功率；
3）TVS 管的截止电压要大于被保护电路的最高工作电压；
4）TVS 管的最大钳位电压要小于后级被保护电路中的损坏电压；
5）确定好 TVS 管最大箝位电压后，其峰值脉冲电流要大于瞬态浪涌电流；
6）对于数据接口的电路保护，还需注意选取具有合适电容的 TVS 二极管。比如：
当信号频率或传输速率较高时,应选用低电容系列的 TVS 管；
四、TVS 二极管参数详解


• VRWM ：截止电压， TVS 二极管的最高工作电压，可连续施加而不引起 TVS
二极管劣化或损坏状态下，达到的最大的直流电压或交流峰值电压。 在 VRWM
下，TVS 二极管是不工作的，不导通。
• VC：钳位电压，施加规定波形的峰值脉冲电流 IPP时，TVS 二极管两端测得的
峰值电压。
• VBR：击穿电压，是 TVS 管的最小雪崩电压。指在 V-I 特性曲线上，在规定的
脉冲直流电流 IT 或接近发生雪崩的电流条件下测得 TVS 两端的电压。
• IR：漏电流，亦称待机电流。在规定温度和最高工作电压条件下，流过 TVS 二
极管的最大电流，其值是在截止电压下测量的。
• IPP： 峰值脉冲电流，一般在 10/1000μs 电流波形下的峰值。
• IT：测试电流。
• C：电容值，对于同功率等级的 TVS 管而言，电压越低电容值就越大。在通信
线路的防护中，尤其要注意 TVS 管的电容值。
• 封装形式：从 TVS 管的封装形式，可以看出其功率大小。TVS 管的芯片面积
直接决定其功率等级。
五、TVS 二极管选型注意事项
1）规格书手册给的只是特定脉宽下的吸收功率峰值，而实际电路中的脉冲宽度
是变化不定，心里要有个数，对宽脉冲要降额应用；
2）对于小电流负载电路的保护，要有意识地增加限流电阻；
3）要注意 TVS 二极管的稳态平均功率是否在安全范围之中；
4）要考虑温度变化，正常而言，瞬态抑制二极管在-55°C 到 150°C 之间工作，
电路中温度比较高的情况下要降额应用；
5）TVS 瞬态抑制二极管的引线长短，要与被保护线路相对。
6）针对数据接口或通信线路中的防护，要尽可能选取电容值比较小的 TVS 二极
管。
7）直流保护电路大多选单向 TVS 管，交流保护电路大多选双向 TVS 管、多路
保护电路选 TVS 阵列器件，大功率保护电路选专用保护模块。
8）在使用 TVS 管过程中，考虑到 TVS 的离散性，尽量减少串/并数量。
六、TVS 二极管典型应用
TVS 二极管由于具有极快的响应速度，低钳位电压，精准电压等优点，因而应用
于对保护器件要求比较高的场合领域，汽车电子、家电、工业控制、照明，通信、
医疗等行业，如 DC 电源线，RS485 接口，通信电源，I/O 口等。

TVS瞬态抑制二极管指南.pdf

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