TVS瞬变二极管的作用与选型技巧

TVS瞬变二极管的作用与选型技巧

　　瞬变二极管的作用：

　　在规定的反向应用条件下，当承受一个高能量的瞬时过压脉冲时，其工作阻抗能立即降至很低的导通值，允许大电流通过，并将电压箝制到预定水平，从而有效地保护电子线路中的精密元器件免受损坏。

　　选用技巧：

　　1、击穿电压V(BR)：器件在发生击穿的区域内，在规定的试验电流I(BR)下，测得器件两端的电压称为击穿电压，在此区域内，二极管成为低阻抗的通路。

　　2、最大反向脉冲峰值电流IPP：在反向工作时，在规定的脉冲条件下，器件允许通过的最大脉冲峰值电流。IPP与最大箝位电压Vc(MAX)的乘积，就是瞬态脉冲功率的最大值。使用时应正确选取瞬变抑制二极管，使额定瞬态脉冲功率PPR大于被保护器件或线路可能出现的最大瞬态浪涌功率。

　　3、最大反向工作电压VRWM(或变位电压)：器件反向工作时，在规定的IR下，器件两端的电压值称为最大反向工作电压VRWM。通常VRWM=(0.8~0.9)V(BR)。在这个电压下，器件的功率消耗很小。

　　4、最大箝位电压Vc(max)：在脉冲峰值电流Ipp作用下器件两端的最大电压值称为最大箝位电压。使用时，应使Vc(max)不高于被保护器件的最大允许安全电压。最大箝位电压与击穿电压之比称为箝为系数。

　　5、反向脉冲峰值功率PPR：瞬变抑制二极管的PPR取决于脉冲峰值电流IPP和最大箝位电压Vc(max)，除此以外，还和脉冲波形、脉冲时间及环境温度有关。

　　6、电容CPP：瞬变抑制二极管的电容由硅片的面积和偏置电压来决定，电容在零偏情况下，随偏置电压的增加，该电容值呈下降趋势。电容的大小会影响瞬变抑制二极管器件的响应时间。

　　7、漏电流IR：当最大反向工作电压施加到瞬变抑制二极管上时，瞬变抑制二极管管有一个漏电流IR，当瞬变抑制二极管用于高阻抗电路时，这个漏电流是一个重要的参数。

　　TVS的使用技巧：

　　1、确定被保护电路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、瞬变抑制二极管额定反向关断VWM应大于或等于被保护电路的最大工作电压。若选用的VWM太低，器件可能进入雪崩或因反向漏电流太大影响电路的正常工作。串行连接分电压，并行连接分电流。

　　3、瞬变抑制二极管的最大箝位电压VC应小于被保护电路的损坏电压。

　　4、在规定的脉冲持续时间内，瞬变抑制二极管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。在确定最大箝位电压后，其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。

　　5、对于数据接口电路的保护，还必须注意选取具有合适电容C的瞬变抑制二极管器件。

　　6、根据用途选用瞬变抑制二极管的极性及封装结构。交流电路选用双极性瞬变抑制二极管较为合理;多线保护选用瞬变抑制二极管阵列更为有利。

　　7、温度考虑。瞬态电压抑制器可以在-55~+150℃之间工作。如果需要瞬变抑制二极管在一个变化的温度工作，由于其反向漏电流ID是随增加而增大;功耗随瞬变抑制二极管结温增加而下降，从+25℃到+175℃，大约线性下降50%雨击穿电压VBR随温度的增加按一定的系数增加。因此，必须查阅有关产品资料，考虑温度变化对其特性的影响。

　　选用原则：

　　一、大箝位电压VC(MAX)不大于电路的最大允许安全电压。

　　二、最大反向工作电压(变位电压)VRWM不低于电路的最大工作电压，一般可以选VRWM等于或略高于电路最大工作电压。

　　三、额定的最大脉冲功率，必须大于电路中出现的最大瞬态浪涌功率。