选型笔记之TVS选型

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一、TVS选型
1.工作原理：

TVS二极管并联于电路中，当电路正常工作时，TVS二极管处于截止状态（高阻态），不影响电路正常工作。当电路出现异常过电压并达到TVS二极管击穿电压时，TVS二极管迅速由高电阻状态突变为低电阻状态，泄放由异常过电压导致的瞬时过电流到地，同时把异常过电压钳制在较低的水平，从而保护后级电路免遭异常过电压的损坏。当异常过电压消失后，TVS二极管阻值又恢复为高阻态。

单向TVS工作原理
2.选型参数
. ~5 P: ~2 i  A8 ?1 ~
. k; W7 Z# P) h/ ^ VRWM ：截止电压， TVS二极管的最高工作电压，可连续施加而不引起TVS二极管劣化或损坏状态下，达到的最大的直流电压或交流峰值电压。 在VRWM下，TVS二极管是不工作的，不导通。
* y# O1 e, O4 Y& Q& Z! E$ C  ?• VC：钳位电压，施加规定波形的峰值脉冲电流IPP时，TVS二极管两端测得的峰值电压。
• VBR：击穿电压，是TVS管的最小雪崩电压。指在V-I特性曲线上，在规定的脉冲直流电流IT或接近发生雪崩的电流条件下测得TVS两端的电压。
• IR：漏电流，亦称待机电流。在规定温度和最高工作电压条件下，流过TVS二极管的最大电流，其值是在截止电压下测量的。
* T; w; [4 ?) R/ o- L# ^- M• IPP： 峰值脉冲电流，一般在10/1000μs电流波形下的峰值。
. Q( c0 w0 c# o5 a4 D$ j+ G• IT：测试电流。
, Y$ D' L9 v% j) b( s8 [• C：电容值，对于同功率等级的TVS管而言，电压越低电容值就越大。在通信线路的防护中，尤其要注意TVS管的电容值。
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3.选型指南

1 m5 p( j% w& J4 H6 Y& N要确定被保护电路中的最大直流或连续工作电压，电路的额定标准电压和“高端”容限；
: D! v, S( B8 V* w8 b* S: kTVS管的额定瞬态功率要大于电路中可能出现的最大瞬态浪涌功率；
& d6 Y7 c( W6 O* Q+ n9 ETVS管的截止电压要大于被保护电路的最高工作电压；
5 [* J1 t: l8 d$ I" c3 W/ ?" F$ ]2 R4 zTVS管的最大钳位电压要小于后级被保护电路中的损坏电压；
确定好TVS管最大箝位电压后，其峰值脉冲电流要大于瞬态浪涌电流；
对于数据接口的电路保护，还需注意选取具有合适电容的TVS二极管。比如：当信号频率或传输速率较高时,应选用低电容系列的TVS管；
4.TVS二极管与ESD二极管的区别

ESD主要用来防静电，要求电容值低，一般1-3.5PF之间。TVS的电容值比较高。
  h. H/ T, M3 V6 _* z5 O
) ?6 g0 u' x- o; T) s' m, \ESD主要用于板级保护，TVS主要用于初级和次级刺激保护。
0 V) T; c7 x7 `  ~# u8 ^
9 W5 E: K! U1 v# d: V7 hTVS管有两个引脚，是两脚器件；而ESD抑制二极管有三个引脚，是三脚器件。ESD抑制二极管两个二极管串起来后，引出三根引脚。（当然ESD抑制二极管也有两个引脚的·）

TVS主要用在电源输入端起到防浪涌的作用，瞬间吸收浪涌电流对后级电路起到保护作用。ESD二极管的正负接在电源引脚，公共端接在被保护引脚上起到释放静电的作用。
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/ T% b; g+ ?0 i; I/ ^" TTVS吸收能量大，反映慢，适合浪涌防护，ESD二极管吸收能力小，但反应速度快，适合静电场合。

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TVS 的工作电压高低也决定了TVS 钳位电压的高低，在截止电压大于线路正常工作电压的情况下，TVS 工作电压也不能选取的过高，如果太高，钳位电压也会较高，所以在选择VRWM 时，要综合考虑被保护电路的工作电压及后级电路的承受能力。

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TVS管使用时一般并联在被保护电路上。为了限制流过TVS管的电流不超过管子所允许的峰值电流Ipp, 可以考虑在该线路上串联限流元件，如电阻，自恢复保险丝，电感等。

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响应速度快(ps级)、瞬态功率大、漏电流低；击穿电压有从6.8V~550V的系列值，便于各种不同电压的电路使用；钳制电压较准确(±5%)。