TVS器件特性参数及应用探究

　为了解决雷电、电网开关操作、低压电源线上各类设备的起停操作及静电放电、电快速瞬变脉冲群等危险浪涌电压会影响电子设备的正常工作，甚至烧毁电路及设备等致命危害的问题。

　　鉴于此本文通过分析TVS器件的特性和主要参数及其工作原理，提出了TVS可以有效的保护TN电源系统、直流电源、信号线路及晶体管集成电路等，其应用范围广，且安全可靠，同时给出了TVS器件在各种电路设计中的典型应用保护电路。应用时应当针对不同的保护对象及电路的相关参数来选用适配元件。

　　0 引言

　　电网中的工频过电压、谐振过电压及瞬态过电压，包括操作过电压和雷电过电压，这些危险浪涌能量无法泻放或吸收，而侵入电气设备内部电路，就能影响电子设备的正常工作，甚至会烧毁电路；而集成数字电路容易受ESD/EFT（静电放电/电快速瞬变脉冲群）等浪涌电压干扰，可能会造成工作异常、死机，甚至损坏并引发其他的安全问题。利用TVS器件对电路进行精细保护，可有效地使电子线路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的损坏。本文对TVS器件的特性及应用作详细分析与研究有重要意义。

　　1 TVS 的结构及分类

　　TVS 瞬态电压抑制器是在稳压二极管的基础上发展而来的，是一种二极管形式的新型高效能保护器件。

　　TVS通常采用二极管式的轴向引线封装结构，TVS的核心单元是芯片，芯片主要材料为半导体硅片或晒片，芯片有单极型和双极型两种结构，单极型TVS有一个PN结，双极型TVS有两个PN结。TVS芯片的PN结经玻璃纯化保护由引线引出，再经改性环氧树脂封装制成。

　　TVS瞬态电压抑制器有单极性与双极性之分，单极性只对一个方向的浪涌电压冲击起保护作用，双极性瞬态二极管对相反的极性浪涌电压冲击都起保护作用，相当于两只稳压管反向串联，它优点是结电容小，响应时间短，功率大。单向TVS多用于直流和已知方向的信号电路，双极性TVS 多用于交流和变化的信号电路，TVS阵列多用于多线保护。TVS管也可以与二极管串联，利用二极管寄生电容较小的特点来降低总寄生电容，可以实现对高速信号端口的保护。TVS串行接入电路可以分电压，并行接入可以分电流，但在应用中应控制串/并数量，TVS在应用过程中必须考虑环境温度及温度变化情况对TVS特性的影响，因为温度上升会使TVS反向漏电流增加，功耗下降。另外，TVS按峰值功率可分为500 W,1 000 W,1 500 W,5 000 W等多种型号。

　　2 TVS 的主要参数及选用

　　2.1 最小击穿电压VBR

　　最小击穿电压VBR 等于1 mA 的测试电流通过TVS时，TVS 两极的电压值。VBR 根据其与标准值的离散程度分为两种：VBR（5%）与VBR（10%）。

　　2.2 额定反向工作电压VWM

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