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1、DOC NODOC NO企业教育训练企业教育训练教材教材TVSTVS 器件的特点器件的特点文件编号文件编号REVREV版本版本PAGEPAGE页码页码JY-056A1of3一、一、TVSTVS 器件的工作原理器件的工作原理瞬态（瞬变）电压抑制二级管简称TVS 器件，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。TVS 能承受的瞬时脉冲功率可达上千瓦，其箝位响应时间仅为1ps（10-12S）。TVS 允许的正向浪涌电流在 T 25，T10ms 条件下，可达 5020
2、0A。双向 TVS 可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率，并把电压箝制到预定水平，双向TVS 适用于交流电路，单向 TVS 一般用于直流电路。二、二、TVSTVS 器件的电特性器件的电特性1、单向 TVS 的 V-I 特性，单向 TVS 的正向特性与普通稳压二极管相同，反向击穿拐点近似“直角”为硬击穿，为典型的PN 结雪崩器件。从击穿点到Vc 值所对应的曲线段表明，当有瞬时过压脉冲时，器件的电流急骤增加而反向电压则上升到箝位电压值，并保持在这一水平上。2、双向 TVS 的 V-I 特性，双向 TVS 的 V-I 特性曲线如同两只单向TVS“背靠背”组合，其正反两个方向都具有相同的雪崩击穿特性和箝
3、位特性，正反两面击穿电压的对称关系为：0.9V(BR)(正)/V（BR）(反)1.1，一旦加在它两端的干扰电压超过箝位电压Vc 就会立刻被抑制掉，双向TVS 在交流回路应用十分方便。三、三、TVSTVS 器件的主要电参数器件的主要电参数DOC NODOC NO企业教育训练企业教育训练教材教材TVSTVS 器件的特点器件的特点文件编号文件编号REVREV版本版本PAGEPAGE页码页码JY-056A2of31、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，
4、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TVS，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。当瞬时脉冲峰值电流出现时，TVS 被击穿，并由击穿电压值上升至最大箝位电压值，随着脉冲电流呈指数下降，箝位电压亦下降，恢复到原来状态。因此，TVS 能抑制可能出现的脉冲功率的冲击，从而有效地保护电子线路。峰值电流波形A、正弦半波B、矩形波C、标准波（指数波形）D、三角波TVS 峰值电流的试验波形采用标准波（指数波形），由TR/TP 决定。峰值电流上升时间TR:电流从 0.1IP
5、P 开始达到 0.9IPP 的时间。半峰值电流时间TP：电流从零开始通过最大峰值后，下降到 0.5IPP 值的时间。下面列出典型试验波形的TR/TP 值：A、EMP 波：10ns/1000ns B、闪电波：8s/20s C、标准波：10s/1000s3、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=（0.80.9）V(BR)。在这个电压下，器件的功率消耗很小。使用时，应使VRWM 不低于被保护器件或线路的正常工作电压。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
6、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DOC NODOC NO企业教育训练企业教育训练教材教材TVSTVS 器件的特点器件的特点文件编号文件编号REVREV版本版本PAGEPAGE页码页码JY-056A3of3箝位电压与击穿电压之比称为箝为系数。即：箝位系数=Vc(max)/V(BR)一般箝位系数为 1.3 左右。最大箝位电压 VC(max)的测试方法见 4.4。5、反向脉冲峰值功率PPR TVS 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。当脉冲时间 Tp一定时，PPR=K1.#18
7、3;K2#183;Vc(max)#183;Ipp式中 K1 为功率系数，K2 为功率的温度系数。典型的脉冲持续时间tp 为 1MS，当施加到瞬态电压抑制二极管上的脉冲时间tp 比标准脉冲时间短时，其脉冲峰值功率将随tp 的缩短而增加。TVS的反向脉冲峰值功率PPR 与经受浪涌的脉冲波形有关，用功率系数K1 表示，各种浪涌波形的 K1 值如表 1 所示。E=i(t).V(t)dt式中：i(t)为脉冲电流波形，V(t)为箝位电压波形。这个额定能量值在极短的时间内对TVS 是不可重复施加的。但是，在实际的应用中，浪涌通常是重复地出现，在这种情况下，即使单个的脉冲能量比TVS 器件可承受的脉冲能量要小得多，但若重复施加，这些单个的脉冲能量积累起来，在某些情况下，也会超过 TVS 器件可承受的脉冲能量。因此，电路设计必须在这点上认真考虑和选用TVS器件，使其在规定的间隔时间内，重复施加脉冲能量的累积不至超过TVS 器件的脉冲能量额定值。6、电容CPP TVS 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TVS 器件的响应时间。7、漏电流 IR 当最大反向工作电压施加到TVS 上时，TVS 管有一个漏电流IR，当 TVS 用于高阻抗电路时，这个漏电流是一个重要的参数。