TVS二极管工作原理以及TVS二极管的特点
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。
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；
• 瞬态功率大，低电容、低漏电流，箝位电压易控制；
• 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；
• 在 10/1000μs波形下瞬态功率可达200w-30000w，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；
三、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。
• 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。
四、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；
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。
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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。
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；
• 瞬态功率大，低电容、低漏电流，箝位电压易控制；
• 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；
• 在 10/1000μs波形下瞬态功率可达200w-30000w，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；
三、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。
• 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。
四、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；
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。
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