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TVS二极管原理与特性
作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.10.30
信息摘要:
TVS概述瞬态抑制二极管简称TVS(TraietVoltageSureor),TVS的电气特性由P‐N结面积,参杂浓度及晶片阻质决定的。其耐…
  TVS 概述
  瞬态抑制二极管简称TVS (Transient Voltage Suppressor ),TVS 的电气特性由P‐N 结面积,参杂浓度及晶片阻质决定的。其耐突波电流的能力与其P‐N 结面积成正比。
  a.特点:反映速度快(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。
  b.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。 双向TVS 可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率,并把电压箝制到预定水平。双向TVS 适用于交流电路,单向TVS 一般用于直流电路。
  TVS 工作原理
  TVS 用于瞬态电压的抑制,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。
  TVS 的特性
  TVS 的电气特性由器件结构、掺杂浓度、衬底电阻率等所决定, TVS 的浪涌功率和浪涌电流容量与结面积成正比 .
  瞬态电压:交流电路上电流与电压的一种瞬时态的畸变。浪涌、谐波为主要的表现形式。瞬态电压最主要的特点有三个: 超高压、瞬时态,、高频次。瞬态电压的主要表现形式:ESD 和Lightning
  a.ESD:静电释放会产生一个很高的瞬态电压,而且速度非常快,可以在数亿分之一秒内完成,如果不能将这么高的电压瞬间导走,会对电路系统产生严重的破坏。
  b.Lightning:
  TVS 的特性:TVS 的电气特性由器件结构、掺杂浓度、衬底电阻率等所决定, TVS 的浪涌功率和浪涌电流容量与结面积成正比 .
  TVS 的单向保护:单向TVS 的正向特性与普通稳压二极管相同,反向击穿拐点近似"直角"为硬击穿,为典型的PN 结雪崩器件。从击穿点到VC 值所对应的曲线段表明,当有瞬时过压脉冲时,器件的电流急骤增加而反向电压则上升到箝位电压值并保持电压基本不变。
  TVS 的双向保护:利用 TVS 的吸收 ESD 能量的特点,双向 TVS 能够将来自数据线两端正负极的浪涌脉冲泄放,从而保护系统免受 ESD 损害。
  TVS 的优点
  a.低压、低电容 b.瞬态功率大 c.漏电流低
  d.击穿电压偏差小 e.箝位电压较易控制 f.响应速度快(10‐12s)
  g.体积小,易安装 h.无损坏极限,可靠性高。
  TVS 发展趋势
  随着便携电子系统向着低压低功耗、高频、小型化方向发展,TVS 将来的应用发展趋势也将会朝着低压、低电容方向发展,这类产品突出的性能特点有:
  a.低电压:低电压工作的便携式设备(PDA)应用方面
  b.低电容:高速数据传送,如:T1/E1,Ethernet, USB 和 视频
  c.低漏电流:对于便携式低功耗设备

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