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作者：yzhu05 介紹TVS管的資料太多，中文的也有非常多，不過大多數(shù)的都是翻譯的，在文章最后有所有文件的目錄和下載。這里主要介紹原理特性和參數(shù)，然后畫一些時(shí)間分析一下散熱選取，最后把PCB總結(jié)一下。 瞬態(tài)二極管【TVS|Transient Voltage Suppressor】是一種二極管形式（齊納二極管的進(jìn)化）的高效能保護(hù)器件。當(dāng)TVS二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它能以極快的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩梗针娫春托盘?hào)線上的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值。 雙向TVS和單向TVS 單向TVS和就特性而言和齊納管較類似，只能吸收正向的浪涌電壓脈沖，一般只用于直流電路（且沒有反接和負(fù)向脈沖）。 
雙向TVS可在正反兩個(gè)方向吸收浪涌電壓脈沖，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電壓的鉗制，雙向TVS用途較廣（直流，交流均可用）。
看下圖對(duì)比更清晰一些：
TVS管特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：響應(yīng)時(shí)間快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、箝位電壓較易控制、無損壞極限、體積小等優(yōu)點(diǎn)。 缺點(diǎn)：擊穿電壓較低，價(jià)格較貴。 與MOV的對(duì)比結(jié)果：
TVS管參數(shù)： 1） 擊穿電壓【V(BR)】 TVS在發(fā)生擊穿的區(qū)域內(nèi)，在規(guī)定的試驗(yàn)電流I(BR)下，測(cè)得器件兩端的電壓稱為擊穿電壓。 2） 最大反向脈沖峰值電流【I.PP】 在擊穿時(shí)【規(guī)定的脈沖條件下】器件允許通過的最大脈沖峰值電流。
我們要注意這個(gè)參數(shù)，因?yàn)樗矐B(tài)脈沖功率的最大值=IPP×最大箝位電壓VC(MAX)。要保證TVS能夠正常工作，需要確認(rèn)額定瞬態(tài)脈沖功率PPR大于最大瞬態(tài)浪涌功率。 實(shí)際上峰值電流的試驗(yàn)波形采用標(biāo)準(zhǔn)波（指數(shù)波形），由TR/TP決定。 峰值電流上升時(shí)間TR:電流從0.1IPP開始達(dá)到0.9IPP的時(shí)間。 半峰值電流時(shí)間TP：電流從零開始通過最大峰值后，下降到0.5IPP值的時(shí)間。
3） 最大反向工作電壓【VRWM】 TVS保護(hù)電路過程中，在規(guī)定的反向電流下，TVS兩端的電壓值稱為最大反向工作電壓VRWM。 一般VRWM=（0.8~0.9）V(BR)。在這個(gè)電壓下，器件的功率消耗很小。我們一般設(shè)計(jì)的時(shí)候要選擇VRWM大于16V的器件。 4）最大箝位電壓【VC(max)】 在脈沖峰值電流Ipp 作用下器件兩端的最大電壓值稱為最大箝位電壓。使用時(shí)，應(yīng)使VC(max )不高于被保護(hù)器件的最大允許安全電壓。最大箝位電壓與擊穿電壓之比稱為箝位系數(shù)。 5、 反向脈沖峰值功率PPR TVS的PPR取決于脈沖峰值電流IPP和最大箝位電壓VC(max)，除此以外，還和脈沖波形、脈沖時(shí)間及環(huán)境溫度有關(guān)。 當(dāng)脈沖時(shí)間Tp一定時(shí)，PPR=K1×K2×VC(max)×Ipp，式中K1為功率系數(shù)，K2為功率的溫度系數(shù)。 典型的脈沖持續(xù)時(shí)間Tp為1MS，當(dāng)施加到瞬態(tài)電壓抑制二極管上的脈沖時(shí)間tp 比標(biāo)準(zhǔn)脈沖時(shí)間短時(shí)，其脈沖峰值功率將隨tp 的縮短而增加。
TVS的反向脈沖峰值功率PPR與經(jīng)受浪涌的脈沖波形有關(guān)，用功率系數(shù)K1表示：E=∫i(t)?V(t)dt，式中：i(t)為脈沖電流波形，V(t) 為箝位電壓波形。
這個(gè)額定能量值在極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)TVS是不可重復(fù)施加的。但是，在實(shí)際的應(yīng)用中，浪涌通常是重復(fù)地出現(xiàn)，在這種情況下，即使單個(gè)的脈沖能量比TVS器件可承受的脈沖能量要小得多，但若重復(fù)施加，這些單個(gè)的脈沖能量積累起來，在某些情況下，也會(huì)超過TVS器件可承受的脈沖能量。因此，電路設(shè)計(jì)必須在這點(diǎn)上認(rèn)真考慮和選用TVS器件，使其在規(guī)定的間隔時(shí)間內(nèi)，重復(fù)施加脈沖能量的累積不至超過TVS器件的脈沖能量額定值。 6、 電容CPP VS的電容由硅片的面積和偏置電壓來決定，電容在零偏情況下，隨偏置電壓的增加，該電容值呈下降趨勢(shì)。電容的大小會(huì)影響TVS器件的響應(yīng)時(shí)間。
7、 漏電流IR 當(dāng)最大反向工作電壓施加到TVS上時(shí)，TVS管有一個(gè)漏電流Ir，在汽車電子中，這個(gè)參數(shù)影響到靜態(tài)電流。 |
