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。

一、瞬态抑制二极管的工作原理

当瞬态抑制二极管并联在电路中,当电路正常工作时,他处于截止状态(高阻态),不影响线路正常工作,当线路处于异常过压并达到其击穿电压时,他迅速由高阻态变为低阻态,给瞬间电流提供一个低阻抗导通路径,同时将异常高压箝制在一个安全水平之内,从而保护被保护的IC或线路;当异常过压消失,其恢复至高阻态,电路正常工作。

二、瞬态抑制二极管特性

TVS 的电路符号与普通稳压二极管相同。它的正向特性与普通二极管相同;反向特性为典型的PN 结雪崩器件。在瞬态峰值脉冲电流作用下,流过TVS 的电流,由原来的反向漏电流ID上升到IR 时,其两极呈现的电压由额定反向关断电压VWM 上升到击穿电压VBR,TVS 被击穿。随着峰值脉冲电流的出现,流过TVS 的电流达到峰值脉冲电流IPP。在其两极的电压被箝位到预定的最大箝位电压以下。尔后,随着脉冲电流按指数衰减,TVS 两极的电压也不断下降,最后恢复到起始状态。这就是TVS 抑制可能出现的浪涌脉冲功率,保护电子元器件的整个过程。

三、瞬态抑制二极管参数

击穿电压VBR:瞬态抑制二极管通过规定的测试电流IT时的电压,这是表示瞬态抑制二极管导通的标志电压。反向断态电压VRWM与反向漏电流IR:反向断态电压(截止电压)VRWM表示瞬态抑制二极管不导通的最高电压,在这个电压下只有很小的反向漏电流IR。
脉冲峰值电流IPP:瞬态抑制二极管允许通过的10/1000μs波的最大峰值电流(8/20μs波的峰值电流约为其5倍左右),超过这个电流值就可能造成永久性损坏。在同一个系列中,击穿电压越高的管子允许通过的峰值电流越小。
最大箝位电压VC:瞬态抑制二极管流过脉冲峰值电流IPP时两端所呈现的电压。脉冲峰值功率Pm:脉冲峰值功率Pm是指10/1000μs波的脉冲峰值电流IPP与最大箝位电压VC的乘积,即Pm=IPP*VC。