TVS管的選型方法及注意要點(diǎn)（超全面）

TVS（Transient Voltage Suppressors）二極管，即瞬態(tài)電壓抑制器，又稱雪崩擊穿二極管，是采用半導(dǎo)體工藝制成的單個(gè)PN結(jié)或多個(gè)PN結(jié)集成的器件。TVS二極管有單向與雙向之分，單向TVS二極管一般應(yīng)用于直流供電電路，雙向TVS二極管應(yīng)用于電壓交變的電路。當(dāng)應(yīng)用于直流電路時(shí)，單向TVS二極管反向并聯(lián)于電路中，當(dāng)電路正常工作時(shí)，TVS二極管處于截止?fàn)顟B(tài)（高阻態(tài)），不影響電路正常工作。當(dāng)電路出現(xiàn)異常過電壓并達(dá)到TVS二極管擊穿電壓時(shí)，TVS二極管迅速由高電阻狀態(tài)突變?yōu)榈碗娮锠顟B(tài)，泄放由異常過電壓導(dǎo)致的瞬時(shí)過電流到地，同時(shí)把異常過電壓鉗制在較低的水平，從而保護(hù)后級(jí)電路免遭異常過電壓的損壞。當(dāng)異常過電壓消失后，TVS二極管阻值又恢復(fù)為高阻態(tài)。

品牌東沃電子（DOWOSEMI）供應(yīng)的TVS二極管產(chǎn)品從封裝形式可分為10類：
1）DO-218AB：SM5S系列、SM6S系列、SM8S系列、SM8SxxCA系列、SM8T系列；
2）SMA/DO-214AC：SMAJ系列、P4SMA系列、TPSMAJ系列、SMA6J系列、TPSMA系列、SACA系列；
3）SMB/DO-214AA：SMBJ系列、P6SMB系列、TPSMBJ系列、SMB10J系列、SACB系列、1.0SMB系列、TPSMB系列；
4）SMC/DO-214AB：1.5SMC系列、SMCJ系列、TPSMCJ系列、SMDJ系列、TPSMDJ系列、5.0SMDJ系列、TP5.0SMDJ系列、TPSMC系列；
5）SOD-123：SMF系列、TPSMF系列、SMF4L系列、SMF3.3A系列、SMF3V3A；
6）DO-41：P4KE系列；
7）DO-15：SA系列、P6KE系列、SAC系列；
8）DO-201：1.5KE系列、LCE系列；
9）R-6/P600：3KP系列、5KP系列、LDP系列、15KP系列、30KP系列；
10）NA：KA系列；

TVS二極管特性特點(diǎn)

? 采用半導(dǎo)體工藝制成，具有很高的可靠性，無損壞極限；
? 玻璃鈍化工藝，精準(zhǔn)的導(dǎo)通電壓；
? 瞬態(tài)功率大，低電容、低漏電流，箝位電壓易控制；
? 快速響應(yīng)時(shí)間：通常小于1.0PS；
? 優(yōu)良的鉗位能力，擊穿電壓偏差??；
? 電壓精度高，在特殊應(yīng)用場(chǎng)合，通過工藝或參數(shù)篩選可達(dá)到更高的精度；
? 體積小，易安裝；
? 單向和雙向單元；
? 在 10/1000μs波形下瞬態(tài)功率可達(dá)200W-30000W，甚至更高；
? 工作電壓范圍3.3V~600V，甚至更高；
? 封裝形式多樣化，貼片封裝：SOD-123、SMA（DO-214AC）、SMB（DO-214AA）、SMC（DO-214AB）、DO-218AB等，直插封裝：DO-41、DO-15、DO-201、R-6/P-600等；
? 無鹵化，符合RoHS；

TVS二極管選型指南

1）要確定被保護(hù)電路中的最大直流或連續(xù)工作電壓，電路的額定標(biāo)準(zhǔn)電壓和“高端”容限；
2）TVS管的額定瞬態(tài)功率要大于電路中可能出現(xiàn)的最大瞬態(tài)浪涌功率；
3）TVS管的截止電壓要大于被保護(hù)電路的最高工作電壓；
4）TVS管的最大鉗位電壓要小于后級(jí)被保護(hù)電路中的損壞電壓；
5）確定好TVS管最大箝位電壓后，其峰值脈沖電流要大于瞬態(tài)浪涌電流；
6）對(duì)于數(shù)據(jù)接口的電路保護(hù)，還需注意選取具有合適電容的TVS二極管。比如：當(dāng)信號(hào)頻率或傳輸速率較高時(shí),應(yīng)選用低電容系列的TVS管；

TVS二極管參數(shù)詳解

? VRWM ：截止電壓， TVS二極管的最高工作電壓，可連續(xù)施加而不引起TVS二極管劣化或損壞狀態(tài)下，達(dá)到的最大的直流電壓或交流峰值電壓。 在VRWM下，TVS二極管是不工作的，不導(dǎo)通。
? VC：鉗位電壓，施加規(guī)定波形的峰值脈沖電流IPP時(shí)，TVS二極管兩端測(cè)得的峰值電壓。
? VBR：擊穿電壓，是TVS管的最小雪崩電壓。指在V-I特性曲線上，在規(guī)定的脈沖直流電流IT或接近發(fā)生雪崩的電流條件下測(cè)得TVS兩端的電壓。
? IR：漏電流，亦稱待機(jī)電流。在規(guī)定溫度和最高工作電壓條件下，流過TVS二極管的最大電流，其值是在截止電壓下測(cè)量的。
? IPP： 峰值脈沖電流，一般在10/1000μs電流波形下的峰值。
? IT：測(cè)試電流。
? C：電容值，對(duì)于同功率等級(jí)的TVS管而言，電壓越低電容值就越大。在通信線路的防護(hù)中，尤其要注意TVS管的電容值。
? 封裝形式：從TVS管的封裝形式，可以看出其功率大小。TVS管的芯片面積直接決定其功率等級(jí)。

TVS二極管選型注意事項(xiàng)

1）規(guī)格書手冊(cè)給的只是特定脈寬下的吸收功率峰值，而實(shí)際電路中的脈沖寬度是變化不定，心里要有個(gè)數(shù)，對(duì)寬脈沖要降額應(yīng)用；
2）對(duì)于小電流負(fù)載電路的保護(hù)，要有意識(shí)地增加限流電阻；
3）要注意TVS二極管的穩(wěn)態(tài)平均功率是否在安全范圍之中；
4）要考慮溫度變化，正常而言，瞬態(tài)抑制二極管在-55°C到150°C之間工作，電路中溫度比較高的情況下要降額應(yīng)用；
5）TVS瞬態(tài)抑制二極管的引線長(zhǎng)短，要與被保護(hù)線路相對(duì)。
6）針對(duì)數(shù)據(jù)接口或通信線路中的防護(hù)，要盡可能選取電容值比較小的TVS二極管。
7）直流保護(hù)電路大多選單向TVS管，交流保護(hù)電路大多選雙向TVS管、多路保護(hù)電路選TVS陣列器件，大功率保護(hù)電路選專用保護(hù)模塊。
8）在使用TVS管過程中，考慮到TVS的離散性，盡量減少串/并數(shù)量。

TVS二極管典型應(yīng)用

TVS二極管由于具有極快的響應(yīng)速度，低鉗位電壓，精準(zhǔn)電壓等優(yōu)點(diǎn)，因而應(yīng)用于對(duì)保護(hù)器件要求比較高的場(chǎng)合領(lǐng)域，汽車電子、家電、工業(yè)控制、照明，通信、醫(yī)療等行業(yè)，如DC電源線，RS485接口，通信電源，I/O口等。

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