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TVS二极管在电路设计中的应用

摘要：瞬变电压抑制二极管(TransientVoltageSuppressor）是一种保护敏感元器件免受ESD和EMI浪涌脉冲的有效、低成本的器件。本文介绍了TVS二极管的特性及关键参数；给出了TVS二极管选型及在电路设计中的典型应用，同时给出了TVS二极管的性能优化及使用时注意事项。

关键词：TVS；电路设计；元器件保护Abstract:Transientvoltagesuppressionisaneffectivelow—costchip，toprotectsensitiveelectroniccomponentfromelectrostaticdischargeandelectromagneticinterferencesurgeinterference。Inthisarticle，willdescribesasbelow：1）.thecharacteristicsandKeyparametersofTransientvoltagesuppression;2）.HowtoselectTransientvoltagesuppressionandthetypicalapplicationincircuitdesign，3）。theTransientvoltagesuppressionperformanceoptimizationandoperatingprecautions。

Keywords：TVS;circuitdesign;electroniccomponentprotection

引言

瞬态抑制（TVS）二极管又叫箝位型二极管，是目前普遍使用的一种高效能电路保护器件,它的外型与普通二极管相同，但其吸收的浪涌功率可达数千瓦，它的主要特点是在反向应用条件下，当承受一个高能量的脉冲时，其工作阻抗立即降至极低的导通值,从而允许大电流通过,同时把电压箝制在预定水平，其响应时间〈1ns，因此可有效地保护电子线路中的精密元器件。具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压较易控制、损坏极限较高、体积小等优点。

1TVS二极管的特性及关键参数

1。1TVS二极管的特性

在规定的反向应用条件下,TVS二极管对受保护的线路呈高阻抗状态.当瞬间电压超过其击穿电压时,TVS二极管就会提供一个低阻抗的路径，并通过大电流方式使流向被保护元器件的瞬间电流分流到TVS二极管，同时将受保护元器件两端的电压限制在TVS二极管的箝位电压.当过压条件消失后,TVS二极管又恢复到高阻抗状态.

1.2TVS二极管的关键参数

1.2.1最小击穿电压VBR

器件在发生击穿的区域内，在规定的试验电流IBR（一般情况IBR＝1mA)下，测得器件两端的电压称为最小击穿电压。

1。2。2反向断态电压VRWM

TVS二极管最大连续工作的直流或脉冲电压，该电压施加于TVS二极管的两极间时，它处于反向关断状态，流过它的电流应小于或等于其最大反向漏电流IR.

1.2.3脉冲峰值电流IPP

反向工作时，在规定的脉冲波形(如：10/1000μs双指数波形）条件下，器件允许通过的最大浪涌电流.

1。2.4最大箝位电压VC

当脉冲峰值电流IPP流过TVS二极管时，其两端出现的最大电压值称为箝位电压VC.VC和IPP反映了TVS二极管的浪涌抑制能力。通常把VC与VBR之比称为箝位因子（系数）,其值一般在1。2～1.4之间。

1。2。5脉冲峰值功率PPP

脉冲峰值功率PPP是指脉冲峰值电流IPP与最大箝位电压VC的乘积,即PPP＝IPP×VC。它是TVS二极管能承受的最大峰值功率。在给定的最大箝位电压下,脉冲峰值功率PPP越大，其浪涌电流的承受能力越大。

1。2。6结电容CJ

TVS二极管结电容CJ是由其硅片的雪崩结截面和偏置电压来决定的，是在特定频率(1MHz）下测得.CJ的大小与TVS二极管的电流承受能力成正比，CJ太大,将使信号衰减。因此，电容CJ是数据接口电路选用TVS二极管的重要参数。

1。2。7最大反向漏电流IR

当反向断态电压VRWM施加到TVS二极管上时,TVS二极管对应的电流IR。

2选用TVS二极管的注意事项

在选用TVS二极管时,根据电路的具体情况，一般应考虑以下几个主要因素:

a）若TVS二极管有可能承受来自两个方向的尖