深度解析TVS管的原理和參數(shù)

在設(shè)計(jì)中，使用到了TVS管，在之前的設(shè)計(jì)中如果你沒有特別關(guān)注TVS管，那么下面跟小編一起來詳細(xì)理解一下吧。
TVS管TVS管是一種保護(hù)器件。它的英文全稱為 transient voltage suppressor，意思是瞬態(tài)電壓抑制器。TVS管是一種二極管形式的器件。其原理有點(diǎn)像穩(wěn)壓二極管，都是利用反向擊穿穩(wěn)定電壓，但TVS管的響應(yīng)速度要快于穩(wěn)壓管。當(dāng)TVS管的受到反向瞬態(tài)高能量沖擊是，它能以極高的速度（亞納秒級）將兩級間的阻抗變?yōu)榈妥杩梗瑥亩哂泻芎玫睦擞抗β饰漳芰?，同時(shí)也能使兩級之間的電壓保持在一個(gè)預(yù)定值，有效的保護(hù)電路中其他元器件的免受浪涌脈沖的損壞。
順便把TVS管和穩(wěn)壓管兩者比較一下：相同點(diǎn)1、都可以限制兩端電壓在一定得范圍內(nèi)。2、長時(shí)間耐流值差不多，跟體積功耗有關(guān)。
不同點(diǎn)1、電壓精度上 穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值比較精確，TVS是在一個(gè)范圍內(nèi)2、通流能力上 穩(wěn)壓管的耐涌浪電流很小，而TVS可以達(dá)到幾百A3、原理上 穩(wěn)壓管是齊納隧道效應(yīng)或雪崩效應(yīng)，TVS是雪崩效應(yīng)4、應(yīng)用上 穩(wěn)壓管用于穩(wěn)壓，TVS用于瞬態(tài)高壓保護(hù)5、穩(wěn)壓值上 穩(wěn)壓管3.3V~75V,TVS管6.8V～550V6、響應(yīng)時(shí)間 TVS可以達(dá)到1ps比較后就比較清楚了，穩(wěn)壓二極管和TVS管是不可以相互替代的

清楚了原理我們來看TVS管的一些參數(shù)，通過Datasheet來看更直觀

第一欄和第二欄是和具體器件相關(guān)的，我們不管它。REVERSE STAND-OFF VOLTAGE VRWM(V) 反向峰值電壓,這個(gè)即TVS管的工作電壓,保證在正常工作時(shí),TVS管兩端的電阻很大，這就保證了TVS管吸收的電流可以忽略不計(jì)。一般來說，這個(gè)值等于或略大于正常工作電壓。BREAKDOWN VOLTAGE VBR(V) MIN & MAX @IT 反向擊穿電壓，表明在直流電流IT條件下，測得的反向電壓值，表明從此點(diǎn)開始器件進(jìn)入反向雪崩擊穿。TEST CURRENT IT(mA) 測試電流，用來規(guī)定器件的反向擊穿電壓值。MAXIMUM CLAMPING VOLTAGE @IPP Vc(V)最大鉗位電壓，在規(guī)定的脈沖時(shí)間tr/tp內(nèi)，承受的最大峰值電流Ipp是，加在器件上的最大電壓值。PEAK PULSE CURRENT IPP(A) 最大脈沖電流，在規(guī)定的時(shí)間tr/tp內(nèi)，器件所允許通過的最大峰值脈沖電流。REVERSE LEAKAGE @VRWM IR(uA) 反向漏電流，即在工作電壓VRWM時(shí)，流經(jīng)TVS管的反向電流。
還有就是：Cj Junction Capacitance 接電容，主要指TVS和GND或IO連接時(shí)，具有的電容值。還有部分作為高速IO上保護(hù)的TVS，還會給出insert loss @ Freq。以便確認(rèn)是否能作為保護(hù)器件。得知了這些參數(shù)后，就可以選擇合適的器件用以自己的電路上了，網(wǎng)上流行這樣的選型原則。① TVS額定反向關(guān)斷電壓VWM應(yīng)大于或等于被保護(hù)電路的最大工作電壓。② 最小擊穿電壓VBR=VWM/KBR (其中，KBR=0.8～0.9)。③ TVS的最大箝位電壓VC應(yīng)小于被保護(hù)電路的損壞電壓，即VC=KC×VBR (其中，KC=1.3)。④ 在規(guī)定的脈沖持續(xù)時(shí)間內(nèi)，TVS的最大峰值脈沖功耗PM必須大于被保護(hù)電路內(nèi)可能出現(xiàn)的峰值脈沖功率。在確定了最大箝位電壓后，其峰值脈沖電流應(yīng)大于瞬態(tài)浪涌電流。