防雷元器件TVS瞬态抑制二极管的参数及选型

2020-12-4 17:02:54

3065 二极管

为了解决雷电,电网开关操作,低压电源线上各类设备的起停操作及静电放电,电快速瞬变脉冲群等危险浪涌电压会影响电子设备的正常工作,甚至烧毁电路及设备等致命危害的问题.在此通过分析TVS器件的特性和主要参数及其工作原理,提出了TVS可以有效的保护电源系统,信号线路及晶体管集成电路等,同时给出了TVS器件在各种电路设计中的典型应用保护电路.应用时应当针对不同的保护对象及电路的相关参数来选用适配元件.

对待实际选型和应用中，应该考虑TVS管的参数有：工作电压、击穿电压、钳位电压、最大瞬态峰值电流、最大瞬态峰值功率、结电容、极性等。下面浪拓电子一一介绍参数的意义。

TVS主要参数

VRWM ：截止电压， TVS二极管的最高工作电压，可连续施加而不引起TVS二极管劣化或损坏状态下，达到的最大的直流电压或交流峰值电压。在VRWM下，TVS二极管是不工作的，不导通。

VC：钳位电压，施加规定波形的峰值脉冲电流IPP时，TVS二极管两端测得的峰值电压。

VBR：击穿电压，是TVS管的最小雪崩电压。指在V-I特性曲线上，在规定的脉冲直流电流IT或接近发生雪崩的电流条件下测得TVS两端的电压。

IR：漏电流，是最大反向工作电压施加到TVS二极管上时，TVS管的漏电流。当TVS二极管用于高阻抗电路时，这个漏电流IR一个重要参数。

IPP：峰值脉冲电流，一般在10/1000μs电流波形下的峰值。

IT：测试电流。

C：电容值，对于同功率等级的TVS管而言，电压越低电容值就越大。在通信线路的防护中，尤其要注意TVS管的电容值。

PM：最大峰值脉冲功率，通常是最大峰值脉冲电流Ipp与箝位电压Vc的乘积，也就是最大峰值脉冲功耗。它是TVS二极管能承受的最大峰值脉冲功耗值。在给定的最大钳位电压下，功耗PM越大，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、脉冲持续时间和环境温度有关。而且，TVS二极管所能承受的瞬态脉冲是不可重复施加的。

TVS选型指南

1、要确定被保护电路中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二极管的额定瞬态功率要大于电路中可能出现的最大瞬态浪涌功率；

3、TVS二极管的截止电压要大于被保护电路的最高工作电压；

4、TVS二极管的最大钳位电压要小于后级被保护电路中的损坏电压；

5、确定好TVS管最大箝位电压后，其峰值脉冲电流要大于瞬态浪涌电流；

6、对于数据接口的电路保护，还需注意选取具有合适电容的TVS二极管。比如：当信号频率或传输速率较高时,应选用低电容系列的TVS管；