TVS二极管的主要特点及选用技巧介绍

2016年10月24日

TVS二极管的主要特点及选用技巧介绍

  瞬态(瞬变)电压抑制二极管,简称TVS二极管,是普遍使用的一种新型高效电路保护器件,它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的高能量冲击时,TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗,以吸收一个瞬间大电流,从而把它的两端电压箝制在一个预定的数值上,从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。

  TVS二极管具有体积小、功率大、响应快、无噪声、价格低等诸多优点,它的应用十分广泛,如:家用电器;电子仪器;仪表;精密设备;计算机系统;通讯设备;RS232、485及CAN等通讯端口;ISDN的保护;I/O端口;IC电路保护;音、视频输入;交、直流电源;电机、继电器噪声的抑制等各个领域。它可以有效地对雷电、负载开关等人为操作错误引起的过电压冲击起保护作用。

  TVS二极管的特点

  1、将TVS二极管加在信号及电源线上,能防止微处理器或单片机因瞬间的脉冲,如静电放电效应、交流电源之浪涌及开关电源的噪音所导致的失灵。

  2、静电放电效应能释放超过10000V、60A以上的脉冲,并能持续10ms;而一般的TTL器件,遇到超过30ms的10V脉冲时,便会导至损坏。利用TVS二极管,可有效吸收会造成器件损坏的脉冲,并能消除由总线之间开关所引起的干扰(Crosstalk)。

  3、将TVS二极管放置在信号线及接地间,能避免数据及控制总线受到不必要的噪音影响。

  TVS二极管的选用技巧

  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、TVS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、TVS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,TVS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。在确定了最大箝位电压后,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TVS器件。

  6、根据用途选用TVS二极管的极性及封装结构,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。

  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TVS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TVS二极管结温增加而下降,从+25℃~+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。

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