TVS管的主要參數及選型總結

原標題：TVS管的主要參數及選型總結

一．TVS管概述

TVS（Transient Voltage Suppressor）瞬態電壓抑制器。當兩極受到反向 瞬態高能量衝擊時，能以 10 的負 12 次方秒量級的速度，將兩極間的高阻抗變 為低阻抗， 使兩極間的電壓箝位於一個預定值，有效地保護電子線路中的精密元 器件。在浪涌電壓作用下，TVS 兩極間的電壓由額定反向關斷電壓 VWM 上升 到擊穿電壓 VBR，而被擊穿，隨著擊穿電流的出現，流過 TVS 的電流將達到峰 值脈衝電流 IPP，同時在其兩端的電壓被鉗位到預定的最大鉗位電壓 VC 以下， 其後，隨著脈衝電流按指數衰減，TVS 兩極間的電壓也不斷下降，最後恢復到初 態； TVS 管有單向與雙向之分， 單向 TVS 管的特性與穩壓二極體相似， 雙向 TVS 管的特性相當於兩個穩壓二極體反向串聯。

二．TVS主要特性參數：

1、反向截止電壓 VRWM 與反向漏電流 IR：反向截止電壓 VRWM 表示 TVS 管 不導通的最高電壓，在這個電壓下只有很小的反向漏電流 IR。

2、擊穿電壓 VBR：TVS 管通過規定的測試電流時的電壓，這是表示 TVS 管導 通的標誌電壓。

3、脈衝峰值電流 IPP：TVS 管允許通過的 10/1000μ s 波的最大峰值電流（8/20 μ s 波的峰值電流約為其 5 倍左右） ，超過這個電流值就可能造成永久性損壞。在 同一個系列中，擊穿電壓越高的管子允許通過的峰值電流越小，一般是幾 A～幾 十 A。

4、最大箝位電壓 VC：TVS 管流過脈衝峰值電流 IPP 時兩端所呈現的電壓。

5、脈衝峰值功率 Pm： 脈衝峰值功率 Pm 是指 10/1000μ s 波的脈衝峰值電流 IPP 與最大箝位電壓 VC 的乘積，即 Pm=IPP*VC；在給定的最大鉗位電壓下， 功耗 PM 越大，其浪涌電流承受能力越大，在給定的功耗 PM 下，鉗位電壓越 低，其浪涌電流的承受能力越大；另外，峰值脈衝功耗還與脈衝波形，持續時間 和環境溫度有關：典型的脈衝波形持續時間為 1ms，當施加到二極體上的脈衝 波形持續時間小於 TP，則隨著 TP 的減小脈衝峰值功率增加；TVS 所能承受的 瞬態脈衝式不重複的， 如果電路內出現重複性脈衝，應考慮脈衝功率的累積可能 損壞 TVS。

6、穩態功率 P0：TVS 管也可以作穩壓二極體用，這時要使用穩態功率。

7、極間電容 Cj：與壓敏電阻一樣，TVS 管的極間電容 Cj 也較大，且單向的比 雙向的大，功率越大的電容也越大，極間電容會影響 TVS 的響應時間。

8、峰值電流波形：A、正弦半波 B、矩形波 C 、標準波（指數波形） D、三角 波 TVS 峰值電流的試驗波形採用標準波（指數波形） ，由 TR/TP 決定。 峰值電流上升時間 TR: 電流從 0.1IPP 開始達到 0.9 IPP 的時間。 半峰值電流時間 TP：電流從零開始通過最大峰值後，下降到 0.5IPP 值的時間。

下面列出典型試驗波形的 TR/TP 值： EMP 波：10ns /1000ns 閃電波：8μ s /20μ s 標準波：10μ s /1000μ s 三．優點及缺點 優點：響應速度快（為 ns 級） 、瞬態功率大、漏電流低；其 10/1000μ s 波脈衝 功率從 400W～30KW， 脈衝峰值電流從 0、 52A～544A； 擊穿電壓有從 6、 8V～ 550V 的系列值，便於各種不同電壓的電路使用。 缺點：耐浪涌衝擊能力較放電管和壓敏電阻差； 穩壓二極體： 反應較慢； 一般用於電壓精度要求高的地方 （一般較小） ， 防浪涌， 擊穿電壓精準，各壓值檔都有；齊納擊穿； 壓敏電阻：與穩壓二極體相似，但不可恢復；

三．選型依據及注意事項：

1、 TVS 的最大反向鉗位電壓 VC 應小於被保護電路的損壞電壓；

2、 TVS 的額定反向關斷電壓 VWM 要大於或等於被保護電路的最大工作電壓， 若選用的 VWM 太低，器件可能進入雪崩或因反向漏電流太大影響電路的正常 工作；

3、 交流電壓只能用雙向 TVS；

4、 在規定的脈衝持續時間內，TVS 的最大峰值脈衝功率 PM 必須大於被保護電 路可能出現的峰值脈衝功率， 在確定了最大鉗位電壓後，其峰值脈衝電流應大於 瞬態浪涌電流；

5、 結電容是影響 TVS 在高速線路中使用的關鍵因素，在這種情況下，一般用一 個 TVS 管和一個快恢復二極體以背對背的方式連接，由於快恢復二極體有較小 的結電容，因而二者串聯的等小電容也較小，可以滿足高頻使用的要求；

6、 需要考慮降額使用的應用； 應用場合：功率開關電路；整流二極體（與之同向） ；電源變壓器；防直流電源 反接或電源通斷時產生的瞬時脈衝；抑制電機，斷電器線圈，螺線管等感性負載 產生的瞬時脈衝電壓；控制系統的輸入輸出端；

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