TVS管的应用原理、参数及选型.pdf

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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 管的应用原理、参数及选型管的应用原理、参数及选型文件编号文件编号REVREV版本版本PAGEPAGE页码页码JY-057A1of51.瞬态抑制二极管简称TVS(Transient Voltage Suppressor)，TVS的电气特性由P-N结面积，参杂浓度及晶片阻质决定的。其耐突波电流的能力与其 P-N 结面积成正比。特点：反映速度快(为 pS 级)，体积小，箝位电压低，可靠性高。10/1000s波脉冲功率从400W30000W，脉冲峰值电流从几安几百安。常用的 TVS 管的击穿电压有从 5V 到 550V的系列值。且可

2、靠性高，在 TVS 管规范之工作范围内，性能可靠，不易劣化，使用寿命长。原理:TVS 用于瞬间突波之抑制，与受保护器件并联。在正常工作状态下，TVS 对受保护线路呈高阻抗状态，当瞬间电压超过其击穿电压时，TVS就提供一个低阻抗的路径予瞬间电流。使得流向被保护元器件的瞬间电流转而分流到 TVS 二极管，而受保护元器件两端的电压被限制在 TVS 两端的箝制电压(Clamping Voltage)。当这个过压条件消失后，TVS 二极管又将恢复到高阻抗状态。应用：TVS 广泛应用于半导体及敏感零件的保护，二级电源和信号电路的保护，以及防静电等。2.命名法则TVS 管的型号由三部分组成：系列名+电压值+

3、单/双向符号系列名代表不同的峰值脉冲功率和封装形式 SMAJ、SMBJ、SMCJ、SMDJ 表示贴片封装：分别代表的峰值脉冲功率为 400W、600W、1500W 和 3000W；其它系列名表示同轴引线封装：P4KE 为 400W、P6KE 为 600W、1.5KE 为 1500W，SA为 500W、3KP 为 3000W，其余类推（型号名 KP 或 KPA 前面的数字表示 kW 数）。DOC NODOC NO企业教育训练企业教育训练教材教材TVSTVS 管的应用原理、参数及选型管的应用原理、参数及选型文件编号文件编号REVREV版本版本PAGEPAGE页码页码JY-057A2of5系列名后的

4、数字代表击穿电压标称值或反向断态电压值 P4KE、P6KE、1.5KE 系列中代表击穿电压标称值（VBR）；其它系列中代表反向断态电压值（VRWM）。A 表示单向，CA 表示双向。注意：SAC（500W）、LCE（1500W）系列是低电容的 TVS 管，只有单向，没有双向。3.TVS 的主要参数最大反向漏电流 ID 和额定反向关断电压 VRWM。VRWM 是 TVS 最大连续工作的直流或脉冲电压，当这个反向电压加于 TVS 的两极间时它处于反向关断状态，流过它的电流应小于或等于其最大反向漏电流 ID。最小击穿电压 VBR 和击穿电流 IR。VBR 是 TVS 最小的击穿电压。在 25时，低于这

5、个电压 TVS 是不会发生雪崩的。当 TVS 流过规定的 1mA 电流(IR)时，加于 TVS 两极的电压为其最小击穿电压 VBR。按 TVS 的 VBR 与标准值的离散程度，可把 VBR 分为 5和 10两种。对于 5的 VBR 来说，VRWM=0.85VBR；对于 10的 VBR 来说，VRWM=0.81VBR。DOC NODOC NO企业教育训练企业教育训练教材教材TVSTVS 管的应用原理、参数及选型管的应用原理、参数及选型文件编号文件编号REVREV版本版本PAGEPAGE页码页码JY-057A3of5最大箝位电压 VC 和最大峰值脉冲电流 IPP。当持续时间为 20mS 的脉冲峰值

6、电流 IPP 流过 TVS 时，在其两端出现的最大峰值电压为 VC。VC、IPP 反映了 TVS 的浪涌抑制能力。VC与 VBR 之比称为箝位因子，一般在 1.21.4 之间。电容量 C。电容量 C 是由 TVS 雪崩结截面决定的，是在特定的 1MHz 频率下测得的。C的大小与 TVS 的电流承受能力成正比，C 太大将使信号衰减。因此，C 是数据接口电路选用TVS 的重要参数。DOC NODOC NO企业教育训练企业教育训练教材教材TVSTVS 管的应用原理、参数及选型管的应用原理、参数及选型文件编号文件编号REVREV版本版本PAGEPAGE页码页码JY-057A4of5最大峰值脉冲功耗 P

7、M。PM 是 TVS 能承受的最大峰值脉冲功率耗散值。在给定的最大箝位电压下，功耗 PM 越大，其浪涌电流的承受能力越大；在给定的功耗 PM 下，箝位电压 VC越低，其浪涌电流的承受能力越大。另外，峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。而且，TVS 所能承受的瞬态脉冲是不重复的，器件规定的脉冲重复频率(持续时间与间歇时间之比)为 0.01。如果电路内出现重复性脉冲，应考虑脉冲功率的累积，有可能损坏TVS。箝位时间 TC。TC 是从零到最小击穿电压 VBR 的时间。对单极性 TVS 小于 110-12s；对双极性 TVS 小于 1010-12s。4.TVS 的选型最大箝位电压 VC

8、要小于电路允许的最大安全电压。截止电压 VRWM 大于电路的最大工作电压，一般可以选择 VRWM 等于或者略大于电路的最大工作电压。额定的最大脉冲功率（TVS 参数中给出）PM 要大于最大瞬态浪涌功率。DOC NODOC NO企业教育训练企业教育训练教材教材TVSTVS 管的应用原理、参数及选型管的应用原理、参数及选型文件编号文件编号REVREV版本版本PAGEPAGE页码页码JY-057A5of5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 TVS 器件。当信号频率或传输速率较高时,应选用低电容系列的管子：信号频率（传输速率）10MHz（Mb/s），Cj60pF；信号频率（传输

9、速率）100 MHz（Mb/s），Cj20pF。根据用途选用 TVS 的极性及封装结构。交流电路选用双极性 TVS 较为合理；多线保护选用TVS 阵列更为有利。温度考虑。瞬态电压抑制器可以在55+150之间工作。如果需要 TVS 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 TVS 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。DOC NODOC NO企业教育训练企业教育训练教材教材TVSTVS 管的应用原理、参数及选型管的应用原理、参数及选型文件编号文件编号REVREV版本版本PAGEPAGE页码页码JY-057A6of5