TVS二极管的应用原理,参数,命名法则以及选型

原标题:TVS二极管的应用原理,参数,命名法则以及选型 1. 瞬态抑制二极管简称TVS (Transient Voltage Suppressor ),TVS的电气特性由P-N结面积,参杂浓度及晶片阻质决定的。其耐突波电流的能力与其P-N结面积成正比。 特点:反映速度快(为pS级),体积小,箝位电压低,可靠性高。常用的TVS二极管的击穿电压有从5V到550V的系列值。且可靠性高,在TVS管规范之工作范围内,性能可靠,不易劣化,使用寿命长。 原理: TVS管用于瞬间突波之抑制,与受保护器件并联。 在正常工作状态下,TVS对受保护线路呈高阻抗状态,当瞬间电压超过其击穿电压时,TVS就提供一个低阻抗的路径予瞬间电流。 使得流向被保护元器件的瞬间电流转而分流到TVS二极管,而受保护元器件两端的电压被限制在TVS两端的箝制电压(Clamping Voltage)。 当这个过压条件消失后,TVS二极管又将恢复到高阻抗状态。 应用:TVS广泛应用于半导体及敏感零件的保护,二级电源和信号电路的保护,以及防静电等。 2. 命名法则 TVS管的型号由三部分组成:系列名+电压值+单/双向符号 系列名代表不同的峰值脉冲功率和封装形式 ① SMAJ、SMBJ、SMCJ、SMDJ表示贴片封装:分别代表的峰值脉冲功率为400W、600W、1500W和3000W; ② 其它系列名表示同轴引线封装:P4KE为400W、P6KE为600W、1.5KE为1500W,SA为500W、3KP为3000W,其余类推(型号名KP或KPA前面的数字表示kW数)。 系列名后的数字代表击穿电压标称值或反向断态电压值 ① P4KE、P6KE、1.5KE系列中代表击穿电压标称值(VBR); ② 其它系列中代表反向断态电压值(VRWM)。 A表示单向,CA表示双向。 注意:SAC(500W)、LCE (1500W)系列是低电容的TVS管,只有单向,没有双向。 3. TVS的主要参数 最大反向漏电流ID和额定反向关断电压VRWM 。VRWM是TVS最大连续工作的直流或脉冲电压,当这个反向电压加于TVS的两极间时它处于反向关断状态,流过它的电流应小于或等于其最大反向漏电流ID。 最小击穿电压VBR和击穿电流IR。VBR是TVS最小的击穿电压。在25℃时,低于这个电压TVS是不会发生雪崩的。 当TVS流过规定的1mA电流(IR)时,加于TVS两极的电压为其最小击穿电压VBR。按TVS的VBR与标准值的离散程度,可把VBR分为5%和10%两种。对于5%的VBR来说,VRWM=0.85VBR;对于10%的VBR来说,VRWM=0.81VBR。 最大箝位电压VC和最大峰值脉冲电流IPP。当持续时间为20mS的脉冲峰值电流IPP流过TVS时,在其两端出现的最大峰值电压为VC。VC、IPP反映了TVS的浪涌抑制能力。VC与VBR之比称为箝位因子,一般在1.2~1.4之间。 电容量C。电容量C是由TVS雪崩结截面决定的,是在特定的1MHz频率下测得的。C的大小与TVS的电流承受能力成正比,C太大将使信号衰减。因此,C是数据接口电路选用TVS的重要参数。 最大峰值脉冲功耗PM。PM是TVS能承受的最大峰值脉冲功率耗散值。在给定的最大箝位电压下,功耗PM越大,其浪涌电流的承受能力越大;在给定的功耗PM下,箝位电压VC越低,其浪涌电流的承受能力越大。 另外,峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。而且,TVS所能承受的瞬态脉冲是不重复的,器件规定的脉冲重复频率(持续时间与间歇时间之比)为0.01%。如果电路内出现重复性脉冲,应考虑脉冲功率的累积,有可能损坏TVS。 4. TVS的选型 最大箝位电压VC要小于电路允许的最大安全电压。 截止电压VRWM大于电路的最大工作电压,一般可以选择VRWM等于或者略大于电路的最大工作电压。 额定的最大脉冲功率(TVS参数中给出) PM要大于最大瞬态浪涌功率。 对于数据接口电路的保护,还必须注意选取具有合适电容C的TVS器件。当信号频率或传输速率较高时,应选用低电容系列的管子:信号频率(传输速率)≥10MHz(Mb/s),Cj≤60pF; 信号频率(传输速率)≥100 MHz(Mb/s),Cj≤20pF。 根据用途选用TVS的极性及封装结构。交流电路选用双极性TVS较为合理;多线保护选用TVS阵列更为有利。 温度考虑。瞬态电压抑制器可以在-55~+150℃之间工作。如果需要TVS在一个变化的温度工作,由于其反向漏电流ID是随增加而增大;功耗随TVS结温增加而下降,从+25℃到+175℃,大约线性下降50%雨击穿电压VBR随温度的增加按一定的系数增加。 本文由踏歌电子( )撰写编辑,如有转载,请注明出处。 了解更多TVS管技术文章请百度搜索“踏歌电子 责任编辑: