原创 TVS二极管应用

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一、用途及应用

       瞬态二极管（Transient Voltage Suppressor）简称TVS，是一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS 二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。由于它具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差 、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点。

    目前已广泛应用于计算机系统、通讯设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表 （电度表）、RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF 耦合/IC 驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速器、工控回路、继电器、接触器噪音的抑制等各个领域。具体有以下三大特点：
1、将TVS 二极管加在信号及电源线上，能防止微处理器或单片机因瞬间的脉冲，如静电放电效应、交流电源之浪涌及开关电源的噪音所导致的失灵。
2、静电放电效应能释放超过10000V、60A 以上的脉冲，并能持续10ms；而一般的TTL 器件，遇到超过30ms 的10V脉冲时，便会导至损坏。利用TVS 二极管，可有效吸收会造成器件损坏的脉冲，并能消除由总线之间开关所引起的干扰（Crosstalk）。
3、将TVS 二极管放置在信号线及接地间，能避免数据及控制总线受到不必要的噪音影响。

特点：反应速度快(为pS级)，体积小，箝位电压低，可靠性高。10/1000μs波脉冲功率从400W～30000W，脉冲峰值电流从几安～几百安。常用的TVS管的击穿电压有从5V到550V的系列值。且可靠性高，在TVS管规范之工作范围内，性能可靠，不易劣化，使用寿命长。
应用：TVS广泛应用于半导体及敏感零件的保护，二级电源和信号电路的保护，以及防静电等。

二、TVS的原理
TVS用于瞬间突波之抑制，与受保护器件并联。
在正常工作状态下，TVS对受保护线路呈高阻抗状态，当瞬间电压超过其击穿电压时，TVS就提供一个低阻抗的路径予瞬间电流。使得流向被保护元器件的瞬间电流转而分流到TVS二极管，而受保护元器件两端的电压被限制在TVS两端的箝制电压(Clamping Voltage)。
当这个过压条件消失后，TVS二极管又将恢复到高阻抗状态。

三、命名法则
TVS管的型号由三部分组成：系列名+电压值+单/双向符号
 系列名代表不同的峰值脉冲功率和封装形式    
① SMAJ、SMBJ、SMCJ、SMDJ表示贴片封装：分别代表的峰值脉冲功率为400W、600W、1500W和3000W；
② 其它系列名表示同轴引线封装：P4KE为400W、P6KE为600W、1.5KE为1500W，SA为500W、3KP为3000W，其余类推（型号名KP或KPA前面的数字表示kW数）。

系列名后的数字代表击穿电压标称值或反向断态电压值  
① P4KE、P6KE、1.5KE系列中代表击穿电压标称值（VBR）；
② 其它系列中代表反向断态电压值（VRWM）。
A表示单向，CA表示双向。
注意：SAC（500W）、LCE （1500W）系列是低电容的TVS管，只有单向，没有双向。

四、TVS的选型
最大箝位电压VC要小于电路允许的最大安全电压。
截止电压VRWM大于电路的最大工作电压，一般可以选择VRWM等于或者略大于电路的最大工作电压。
额定的最大脉冲功率（TVS参数中给出） PM要大于最大瞬态浪涌功率。

五、TVS特性