TVS瞬變二極管的作用與選型技巧

TVS瞬變二極管的作用與選型技巧

　　瞬變二極管的作用：

　　在規(guī)定的反向應(yīng)用條件下，當(dāng)承受一個(gè)高能量的瞬時(shí)過(guò)壓脈沖時(shí)，其工作阻抗能立即降至很低的導(dǎo)通值，允許大電流通過(guò)，并將電壓箝制到預(yù)定水平，從而有效地保護(hù)電子線路中的精密元器件免受損壞。

　　選用技巧：

　　1、擊穿電壓V(BR)：器件在發(fā)生擊穿的區(qū)域內(nèi)，在規(guī)定的試驗(yàn)電流I(BR)下，測(cè)得器件兩端的電壓稱(chēng)為擊穿電壓，在此區(qū)域內(nèi)，二極管成為低阻抗的通路。

　　2、最大反向脈沖峰值電流IPP：在反向工作時(shí)，在規(guī)定的脈沖條件下，器件允許通過(guò)的最大脈沖峰值電流。IPP與最大箝位電壓Vc(MAX)的乘積，就是瞬態(tài)脈沖功率的最大值。使用時(shí)應(yīng)正確選取瞬變抑制二極管，使額定瞬態(tài)脈沖功率PPR大于被保護(hù)器件或線路可能出現(xiàn)的最大瞬態(tài)浪涌功率。

　　3、最大反向工作電壓VRWM(或變位電壓)：器件反向工作時(shí)，在規(guī)定的IR下，器件兩端的電壓值稱(chēng)為最大反向工作電壓VRWM。通常VRWM=(0.8~0.9)V(BR)。在這個(gè)電壓下，器件的功率消耗很小。

　　4、最大箝位電壓Vc(max)：在脈沖峰值電流Ipp作用下器件兩端的最大電壓值稱(chēng)為最大箝位電壓。使用時(shí)，應(yīng)使Vc(max)不高于被保護(hù)器件的最大允許安全電壓。最大箝位電壓與擊穿電壓之比稱(chēng)為箝為系數(shù)。

　　5、反向脈沖峰值功率PPR：瞬變抑制二極管的PPR取決于脈沖峰值電流IPP和最大箝位電壓Vc(max)，除此以外，還和脈沖波形、脈沖時(shí)間及環(huán)境溫度有關(guān)。

　　6、電容CPP：瞬變抑制二極管的電容由硅片的面積和偏置電壓來(lái)決定，電容在零偏情況下，隨偏置電壓的增加，該電容值呈下降趨勢(shì)。電容的大小會(huì)影響瞬變抑制二極管器件的響應(yīng)時(shí)間。

　　7、漏電流IR：當(dāng)最大反向工作電壓施加到瞬變抑制二極管上時(shí)，瞬變抑制二極管管有一個(gè)漏電流IR，當(dāng)瞬變抑制二極管用于高阻抗電路時(shí)，這個(gè)漏電流是一個(gè)重要的參數(shù)。

　　TVS的使用技巧：

　　1、確定被保護(hù)電路的最大直流或連續(xù)工作電壓、電路的額定標(biāo)準(zhǔn)電壓和“高端”容限。

　　2、瞬變抑制二極管額定反向關(guān)斷VWM應(yīng)大于或等于被保護(hù)電路的最大工作電壓。若選用的VWM太低，器件可能進(jìn)入雪崩或因反向漏電流太大影響電路的正常工作。串行連接分電壓，并行連接分電流。

　　3、瞬變抑制二極管的最大箝位電壓VC應(yīng)小于被保護(hù)電路的損壞電壓。

　　4、在規(guī)定的脈沖持續(xù)時(shí)間內(nèi)，瞬變抑制二極管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。

　　5、對(duì)于數(shù)據(jù)接口電路的保護(hù)，還必須注意選取具有合適電容C的瞬變抑制二極管器件。

　　6、根據(jù)用途選用瞬變抑制二極管的極性及封裝結(jié)構(gòu)。交流電路選用雙極性瞬變抑制二極管較為合理;多線保護(hù)選用瞬變抑制二極管陣列更為有利。

　　7、溫度考慮。瞬態(tài)電壓抑制器可以在-55~+150℃之間工作。如果需要瞬變抑制二極管在一個(gè)變化的溫度工作，由于其反向漏電流ID是隨增加而增大;功耗隨瞬變抑制二極管結(jié)溫增加而下降，從+25℃到+175℃，大約線性下降50%雨擊穿電壓VBR隨溫度的增加按一定的系數(shù)增加。因此，必須查閱有關(guān)產(chǎn)品資料，考慮溫度變化對(duì)其特性的影響。

　　選用原則：

　　一、大箝位電壓VC(MAX)不大于電路的最大允許安全電壓。

　　二、最大反向工作電壓(變位電壓)VRWM不低于電路的最大工作電壓，一般可以選VRWM等于或略高于電路最大工作電壓。

　　三、額定的最大脈沖功率，必須大于電路中出現(xiàn)的最大瞬態(tài)浪涌功率。