TVS管的工作原理与特性

TVS是普遍使用的一种高效电路保护器件，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。正因为如此，TVS可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压，以及感应雷所产生的过电压。下图为TVS的伏安特性曲线及其重要参数。

其中VRWM为TVS工作电压，IR为漏电流；VBR是触发电压，其对应的反向电流IT取值为1 mA;VC是最大箝位电压，IPP是峰值电流，当TVS管中流过的峰值电流为IPP的大电流时，管子两端电压就不再上升了，因此TVS管能够始终把被保护的器件或设备的端口电压限制在VBR～VC的有效区内。TVS管箝位速度很快，其响应时间很仅为1×10-12s。

在选用TVS时，要考虑以下几个重要因素：

(1)TVS管的工作电压应大于线路工作电压，TVS管的触发电压越接近其工作电压越好。

(2)若TVS有可能承受来自两个方向的尖峰脉冲电压(浪涌电压)冲击时，应当选用双极性的，否则可选用单极性。

(3)如果知道准确的浪涌电流IPP，则可利用VC*Ipp来确定TVS管的额定功率；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。

(4)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，不然有可能损坏TVS。

(5)电容量C是由TVS雪崩结截面决定的，这是在特定的1 MHz频率下测得的。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。C的大小与TVS的电流承受能力成正比，若电容值低并电流承受能力大，则制作工艺越困难，这样TVS管成本越高。

(6)为了满足IEC61000-4-2国际标准，TVS二极管必须达到可以处理最小8 kV(接触)和15 kV(空气)的ESD冲击，有的半导体生产厂商在自己的产品上使用了更高的抗冲击标准。而对于某些有特殊要求的便携设备应用，设计者可以按需要挑选器件。

浪拓电子提供优质可靠的瞬态抑制二极管（TVS）。