每個(gè)電子電路或者電子設(shè)備都需要進(jìn)行保護(hù)，其目的不僅是為了保護(hù)設(shè)備，有的時(shí)候是為了保護(hù)人們的安全。因?yàn)樵O(shè)備失效或者損壞是可能會(huì)危及到使用者的人身安全。 ?
電路保護(hù)器件可保護(hù)敏感的電路器件免受因過(guò)壓、過(guò)流、浪涌、靜電放電 (ESD) 和其他可能由不規(guī)則電流引起的災(zāi)難性事件而造成的損害。 ?
TVS 二極管是最常用的一種電路保護(hù)器件之一。 ?
瞬態(tài)電壓抑制二極管 (TVS 二極管) 的主要功能是抑制可能對(duì)元器件造成損壞的瞬間過(guò)電壓。當(dāng)TVS管兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時(shí)，TVS能以極高的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變?yōu)榈妥杩?，以吸收一個(gè)瞬間大電流，把它的兩端電壓箝制在一個(gè)預(yù)定的數(shù)值上，從而保護(hù)后面的電路元件不受瞬態(tài)高壓尖峰脈沖的沖擊。
作為保護(hù)電路正常工作的保護(hù)器件，選擇最合適的 TVS 二極管需要深思熟慮。選擇理想TVS二極管的考慮因素主要以下幾點(diǎn)： ?
01
設(shè)備的使用環(huán)境
選擇TVS管時(shí)，首先根據(jù)需要保護(hù)設(shè)備的工作環(huán)境來(lái)選擇，比如設(shè)備的工作電壓、額定的工作溫度、環(huán)境溫度、工作電流等外部條件。 ?
02
TVS的擊穿電壓VBR
從上圖可以看出，擊穿電壓是電流開(kāi)始隨電壓增加急劇變大的電壓點(diǎn)。在外部電壓高于擊穿電壓的時(shí)候，電流迅速增加，TVS管導(dǎo)通。
一般來(lái)說(shuō)，任何電路保護(hù)器件都會(huì)有一個(gè)固定的擊穿電壓水平。這是電路中電壓的控制級(jí)別。 在確定合適的擊穿電壓時(shí)，必須確保最大擊穿電壓高于最大額定隔離水平。另一方面，應(yīng)注意確保最大擊穿電壓不超過(guò)輸出電容器的絕對(duì)最大額定值。 ?
03
鉗位電壓Vc
鉗位電壓是從擊穿電壓開(kāi)始到器件能承受的最大電壓之間的電壓。指在特定的Ipp電流時(shí)，浪涌經(jīng)過(guò)TVS鉗位住的電壓。 最大的鉗位電壓Vc要小于電路中最大的工作電壓。這里比較容易理解：TVS管導(dǎo)通后將高電壓固定鉗位到一定的電壓水平，若此時(shí)的鉗位電壓仍然大于電路的最大工作電壓，仍然是會(huì)將電路損壞的。 ?
04
最大工作電壓V(RWM)
通常也稱(chēng)為額定或最大工作峰值電壓,也叫關(guān)斷電壓，這是為設(shè)備指定的正常工作電壓。當(dāng)電壓上升到這一點(diǎn)時(shí)，該裝置將開(kāi)始作為阻抗，以便保護(hù)電路免受可能導(dǎo)致?lián)p壞的高電流的影響。
在正常情況下，它通常比最大擊穿電壓低10%，因此有助于將備用泄漏電流的發(fā)生率降至最低。 關(guān)斷電壓需要大于等于電路正常工作電壓，但是不能大太多，和Vbr也有關(guān)系，大太多，可能導(dǎo)致TVS不起作用。
需要做到電路正常工作時(shí)，TVS不觸發(fā)，在浪涌來(lái)時(shí)TVS才工作。
05
峰值脈沖電流Ipp
這是保證TVS在不受損的情況下能夠承受的最大電流。選擇合適的瞬態(tài)抑制器時(shí)，指定給定瞬態(tài)波形的峰值脈沖能力至關(guān)重要。在大多數(shù)二極管中，峰值脈沖能力的額定值為8/20μs或10/1000μs脈沖波形。
若選擇的峰值脈沖電流不合適，可能會(huì)導(dǎo)致TVS自身抗不出外界的瞬間能量，導(dǎo)致TVS管自身短路。
06
瞬間通過(guò)的最大功率值Ppk
這個(gè)它是通過(guò)峰值沖擊電流乘以箝位電壓來(lái)計(jì)算的。
指的是TVS器件上瞬間通過(guò)的最大功率值，等于鉗位電壓Vc和峰值脈沖電流Ipp的乘積，反映了TVS器件的浪涌抑制能力，額定的最大脈沖功率，必須大于電路中出現(xiàn)的最大瞬態(tài)浪涌功率。
07
使用的注意事項(xiàng)
在使用TVS管時(shí)，除了正確的選型，還應(yīng)該注意下面的一些使用時(shí)的注意事項(xiàng)：
TVS和被保護(hù)電路是并聯(lián)關(guān)系；
TVS需要靠近保護(hù)接口；
TVS需要良好接地，TVS的地PAD多打地孔；
根據(jù)電路的傳輸速率選擇合適的極間電容；
交流電路選擇雙向TVS，直流電路選擇單向TVS，多路保護(hù)選擇TVS陣列。（單向的低容值比雙向的難做一些）
審核編輯：劉清