TVS二極管的導電特性和選用方法
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摘要 : 當TVS二極管的兩極受到反向瞬態高能量沖擊時,它能以10的負12次方秒量級的速度,將其兩極間的高阻抗變為低阻抗,吸收高達數千瓦的浪涌功率,使兩極間的電壓箝位于一個預定值,有效地保護電子線路中的精密元器件,免受各種浪涌脈沖的損壞。
瞬態電壓抑制二極管也稱為TVS二極管,是一種保護用的電子零件,可以保護電器設備不受導線引入的電壓尖峰破壞。
當TVS二極管的兩極受到反向瞬態高能量沖擊時,它能以10的負12次方秒量級的速度,將其兩極間的高阻抗變為低阻抗,吸收高達數千瓦的浪涌功率,使兩極間的電壓箝位于一個預定值,有效地保護電子線路中的精密元器件,免受各種浪涌脈沖的損壞。由于它具有響應速度快、瞬態功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差小、箝位電壓較易控制、無損壞極限、體積小等優點,已廣泛應用于各個領域。
簡單的說就是做電流過壓保護的,在通信、電子數碼等產品中很常見。連接時必須反向工作在電路電源、地兩端,與穩壓二極管類似,但不需要限流電阻。壓敏電阻也有類似作用,不過TVS二極管比壓敏電阻導電性能要好,特別是反向導通的時間,遠遠比壓敏電阻要快,反向漏電流也小很多,允許工作溫度也要高。
一、TVS二極管導電特性:
TVS二極管可以按極性分為單極性和雙極性兩種,可分為單向TVS二極管和雙向TVS二極管。如何區分呢?單向TVS二極管的一端標有細色環,接正極;雙向TVS二極管的中間標有兩道環,或不標,無極性。
1、單向TVS二極管的V-I特性,單向TVS二極管的正向特性與普通穩壓二極管相同,反向破壞拐點接近直角是硬破壞,是典型的PN結雪崩設備。從破壞點到Vc值對應的曲線段表示,瞬間過壓脈沖時,設備的電流急劇增加,反向電壓上升到鉗位的電壓值,保持在這個水平。
2、雙向TVS二極管的V-I特性,雙向TVS二極管的V-I特性曲線與兩個單向TVS二極管的背組合,其正反兩個方向都具有相同的雪崩特性。雙向TVS二極管的V-I特性,雙向TVS二極管的V-I特性壓下降。
二、電子產品生產中如何選擇TVS二極管:
在選用瞬態電壓抑制二極管(TVS)時,必須考慮電路的具體條件,一般應遵循以下原則:
1、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等于或略大于電路最大工作電壓。
2、TVS二極管選型時VC(鉗位電壓)要低于IC能承受的最大安全電壓。
3、額定的最大脈沖功率,必須大于電路中出現的最大瞬態浪涌功率。
4、寄生的節電容影響數字信號傳輸完整性,高速數據接口中TVS二極管節電容要小。
5、PPK=VC x IPP,峰值功率的大小決定了TVS二極管可以應用在什么位置。