TVS

　　1、特性

　　TVS管有单向与双向之分，单向TVS管的特性与稳压二极管相似，双向TVS管的特性相当于两个稳压二极管反向串联，其主要特性参数有：

　　①反向断态电压(截止电压)VRWM与反向漏电流IR：反向断态电压(截止电压)VRWM表示TVS管不导通的最高电压，在这个电压下只有很小的反向漏电流IR。

　　②击穿电压VBR：TVS管通过规定的测试电流IT时的电压，这是表示TVS管导通的标志电压。

　　③脉冲峰值电流IPP：TVS管允许通过的10/1000μs波的最大峰值电流（8/20μs波的峰值电流约为其5倍左右），超过这个电流值就可能造成永久性损坏。在同一个系列中，击穿电压越高的管子允许通过的峰值电流越小。

　　④最大箝位电压VC：TVS管流过脉冲峰值电流IPP时两端所呈现的电压。

　　⑤脉冲峰值功率Pm：脉冲峰值功率Pm是指10/1000μs波的脉冲峰值电流IPP与最大箝位电压VC的乘积，即Pm=IPP*VC。

　　⑥稳态功率P0：TVS管也可以作稳压二极管用，这时要使用稳态功率。

　　⑦极间电容Cj：与压敏电阻一样，TVS管的极间电容Cj也较大，且单向的比双向的小，功率越大的电容也越大。

　　TVS是一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。由于它具有响应速度快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点，目前已广泛应用于计算机系统、通讯设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表（电度表），RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF耦合/IC驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速器、工控回路、继电器、接触器噪音的抑制等各个领域。

　　2、区别

　　电压及电流的瞬态干扰是造成电子电路及设备损坏的主要原因，常给人们带来无法估量的损失。这些干扰通常来自于电力设备的起停操作、交流电网的不稳定、雷击干扰及静电放电等,瞬态干扰几乎无处不在、无时不有,使人感到防不胜防。幸好,一种高效能的电路保护器件TVS的出现使瞬态干扰得到了有效抑制,TVS（Transient Voltage Suppressor） 或称瞬态抑制二极管，是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品，其电路符号和普通稳压二极管相同,外形也与普通二极管无异,当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度（最高达1/(10^12)秒）使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。如果是使用的话，TVS有二极管类，和压敏电阻类。我个人认为压敏电阻类更有优势，目前广泛用于手机，LCD模组，及一些比较精密的手持设备。特别是出口欧洲的产品一般都要加，来作为静电防护的主要手段之一。

　　TVS和齐纳稳压管都能用作稳压，但是齐纳击穿电流更小，大于10V的稳压只有1mA，相对来说要比齐纳二极管击穿电流要大不少，但是齐纳二极管稳压精度可以做的比较高。

　　在电路中一般工作于反向截止状态，此时它不影响电路的任何功能。TVS在规定的反向应用条件下，当电路中由于雷电、各种电器干扰出现大幅度的瞬态干扰电压或脉冲电流时，它在极短的时间内（最高可达到1×10-12秒）迅速转入反向导通状态，并将电路的电压箝位在所要求的安全数值上，从而有效的保护电子线路中精密元器件免受损坏。干扰脉冲过去后，TVS又转入反向截止状态。由于在反向导通时，其箝位电压低于电路中其它器件的最高耐压，因此起到了对其它元器件的保护作用。TVS能承受的瞬时脉冲功率可达上千瓦，其箝位时间<1ns[1]。TVS根据极性可分为单向和双向TVS。单向TVS一般适用于直流电路，双向TVS一般适用于交流电路中。由于TVS起保护作用时动作迅速、寿命长、使用方便，因此在瞬变电压防护领域有着非常广泛的应用。

　　各参数说明如下：

　　1、击穿电压V(BR)

　　2、最大反向脉冲峰值电流Ippm

　　3、最大反向工作电压VRWM

　　4、最大钳位电压VC(max)

　　5、反向脉冲峰值功率Pppm

　　6、 电容CPP

　　7、 漏电流IR

　　3、比较

　　在电子应用领域中必不可少地要对静电放电（IEC61000-4-2）、瞬态电压、喀啦声（IEC61000-4-4）EFT，和浪涌电压抗扰度（IEC61000-4-5）进行防护，从而保护电子电路的安全和可靠性，在保护领域中，有两种保护元件，一个是具有雪崩特性的TVS半导体二极管，一个是多层压敏电阻，为了合理使用，需对TVS和MOV进行比较，以求正确选用，达到产品设计的优化选择。

　　PROTEK公司的TVS半导体二极管，设计有高灵敏度的N/P结，它的特性是产生雪崩效应，效应与半导体的结面积成正比，通过控制结面积的掺杂浓度和基片的电阻率使它可以吸收大量的瞬态电流，产生雪崩特性，从而可控制浪涌电流的能力，是一种特殊制造工艺的高科技产品。

　　多层压敏电阻是将氧化锌材料压入到长方形中，形成多晶粒结构，分成多层以形成更加均匀一致的控制区，通过导通阻扰的变化实现对浪涌电流的吸收能力，是一种特殊元件。

　　雪崩击穿二极管TVS和多层氧化锌压敏电阻都靠改变自身的阻扰特性来进行静电放电，瞬态电压和浪涌电压的控制，而主要差异是导通后的阻扰，TVS有高灵敏度的N/P结进行控制，其导通阻扰很低，而MOV的导通阻扰要比TVS高出许多，从而导致箝位电压、箝位比率的差异。

　　4、应用

　　TVS主要用于对电路元件进行快速过电压保护。它能"吸收"功率高达数千瓦的浪涌信号。TVS具有体积小、功率大、响应快、无噪声、价格低等诸多优点,它的应用十分广泛，如:家用电器；电子仪器；仪表；精密设备；计算机系统；通讯设备;RS232、485及 CAN等通讯端口；ISDN的保护；I/O端口；IC电路保护；音、视频输入；交、直流电源；电机、继电器噪声的抑制等各个领域。它可以有效地对雷电、负载开关等人为操作错误引起的过电压冲击起保护作用，下面是几个TVS在电路应用中的典型例子。

　　TVS用于交流电路：见图6，这是一个双向TVS在交流电路中的应用,可以保护整流桥及负载中所有的元器件。图7所示为用单向TVS并联于整流管旁侧以保护整流管不被瞬时脉冲击穿。图8中TVS1是一只双向TVS管，它正负两个方向均可"吸收"瞬时大脉冲,把电路电压箝制到预定水平。这类双向TVS用于交流电路是极方便的。它可以保护变压器以后的所有电路元件。由于加上TVS1,电路保险丝容量要加大。TVS2也是一只双向 TVS管，它可以对桥式整流器及以后的电路元件实行过电压保护。它的Vb值及VC值应与变压器副边输出电压相适应。TVS3是一只单向TVS管，因为加在它上面的电压是已整流后的直流电压,TVS3 只保护负载不受过电压冲击，电路中可以根据需要使用三个TVS 管中的一只或几只。