一文详解TVS二极管的主要原理与特性

2019-3-25 16:21:59 2076 二极管 TVS

0 TVS二极管是一种二较管形式（齐纳二较管的进化）的高效率保障器件。如果TVS二极管的两极受反向瞬态高能量影响时，它能以极快的速度，把其两极之间的高阻抗变作为低阻抗，吸取电源与信号线之上的浪涌功率，使两极之间的电压箝地处于一个预定值。双向TVS二极管与单向TVS二极管单向TVS二极管与便特性而言与齐纳管比较相似，可以吸取正向的浪涌电压脉冲，通常仅用作变压器电路（而且没反接与负向脉冲）。双向TVS二极管可于正反两个方向吸取浪涌电压脉冲，构建了对于电压的钳制双向TVS二极管用途比较大（直流，交流皆可以）。通过下图的对比我们可以更清晰明了的看到这一点： TVS二极管特点：优点：响应时间极快、瞬态功率大、漏电流低、箝位电压比较不易控制、无损坏极限、体积小等优点。缺点：击穿电压比较低，价格比较昂贵。和MOV的对比结论： TVS二极管参数： 1、穿透电压 TVS二极管于穿透的区域之内，于明定的试验电流IBR之下，测器件两端的电压称作穿透电压。 2、最大反向脉冲峰值电流于穿透时【明定的脉冲条件之下】器件允许透过的最大脉冲峰值电流。我们要留意这个参数，由于瞬态脉冲功率的最为大值=IPP×最为小箝位电压VC。要确保TVS二极管能稳定工作，需证实千瓦瞬态脉冲功率PPR大于最大瞬态浪涌功率。事实上峰值电流的试验波形使用标准波（指数波形），由TR/TP主导。峰值电流上升时间TR:电流自0.1IPP起达0.9IPP的时间。半峰值电流时间TP：电流从零开始透过最大峰值之后，下降到0.5IPP值的时间。 3、最大反向工作电压 TVS二极管保障电路过程之中，于明定的反向电流之下，TVS二极管两端的电压值称作最大反向工作电压VRWM。通常VRWM=（0.8~0.9）V&＃40;BR&＃41;。于这个电压之下，器件的功率损耗非常小。我们通常在设计的时候要选取VRWM大于16V的器件。 4、最大箝位电压于脉冲峰值电流Ipp 作用下器件两端的最为小电压值称作最大箝位电压。采用时，应使VC;绝不低于遭保障器件的最大容许安全性电压。最大箝位电压和穿透电压之高于称作箝位系数。 5、逆向脉冲峰值功率PPR TVS二极管的PPR视乎脉冲峰值电流IPP与最为小箝位电压VC;，除此以外，也与脉冲波形、脉冲时间以及环境温度有关。当脉冲时间Tp一定时，PPR=K1×K2×VC&＃40;max&＃41;×Ipp，式之中K1作为功率系数，K2作为功率的温度系数。典型的脉冲持续时间Tp作为1MS，如果强加到瞬态电压刺激二极管之上的脉冲时间tp 比标准脉冲时间稍微短，其脉冲峰值功率把随tp 的缩短因而不断增加。 TVS二极管的反向脉冲峰值功率PPR和承受浪涌的脉冲波形有关，使用功率系数K1指出：E=∫i，式之中：i;作为脉冲电流波形，V1; 作为箝位电压波形。这个额定能量值能在最短的时间之内对TVS二极管实现不断重复的施加。不过，于具体的应用之中，浪涌一般是反复地发生，于这种情况之下，即便单个的脉冲能量高于TVS二极管器件可承受的脉冲能量要小得多，但是若反复屈服，这些单个的脉冲能量累积上去，于某些情况之下，也可能超过TVS二极管器件可承载的脉冲能量。所以，电路设计必需于这点之上认真考量与采用TVS二极管器件，使其于明定的间隔时间之内，反复施加脉冲能量的累积绝不至少于TVS器件的脉冲能量额定值。 6、电容CPP TVS二极管的电容改由硅片的面积与偏压电压来同意，电容于零偏情况之下，跟随偏压电压的增加，该电容值呈下降趋势。电容的大小会影响TVS二极管器件的响应时间。 7、漏电流IR 当最大反向工作电压不断的施加到TVS二极管之上时，TVS二极管有一个漏电流Ir，于汽车电子之中，这个参数将直接影响到静态电流。 0
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