EMC防护器件之TVS，你搞懂了么？

电压及电流的瞬态干扰是形成电子电路及装备毁坏的主要缘故，常给人们带来无法估测的丧失。

这些干扰通常来自于电力装备的起停利用、交换电网的不安定、雷电干扰及静电放电等，瞬态干扰几乎无处不在、无时不有，使人感受防不堪防。

幸亏，一种高效能的电路保护器件TVS的显现使瞬态干扰取得了好效克制。

TVS（TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR）或称瞬变电克制制二极管是在稳压管工艺基本上提高起来的一种新产物。

其电路标记和平凡稳压二极管相反，表面也与平凡二极管无异，当TVS管两头担当刹时的高能量打击时，它能以极高的速率（最高达1*１0-12秒）使其阻抗蓦地低落，同时吸取一个大电流，将其两头间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后方的电路元件免受瞬态高能量的打击而毁坏。

◆◆TVS的特性及其参数

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图1 TVS特性曲线

◆◆TVS的特性

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假如用图示仪察看TVS的特性，就可取得图1中左图所示的波形。假如单就这个曲线来看,TVS管和平凡稳压管的击穿特性没有什么区别，为典范的PN结雪崩器件。

但这条曲线只反应了TVS特性的一个局部，还必需增补右图所示的特性曲线，才干反应TVS的全部特性。这是在双踪示波器上察看到的TVS管承受大电流打击时的电流及电压波形。

图中曲线1是TVS管中的电流波形，它表现流过TVS管的电流由1mA忽然上升到峰值，然后按指数纪律下降，形成这种电流打击的缘故约莫是雷击、过压等。

曲线2是TVS管两头电压的波形，它表现TVS中的电流忽然上升时，TVS两头电压也随之上升，但最大只上升到VC值，这个值比击穿电压VBR略大，从而对后方的电路元件起到保护作用。

◆◆TVS的参数

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图2 TVS特性及参数

1、击穿电压（VBR）：TVS在此时阻抗蓦地低落，处于雪崩击穿形态。

2、测试电流（IT）：TVS的击穿电压VBR在此电流下丈量而得。寻常情况下IT取１MA。

3、反向变位电压（VRWM）：TVS的最大额外直流事情电压,当TVS两头电压持续上升，TVS将处于高阻形态。

4、最大反向泄电流（IR）：在事情电压下测得的流过TVS的最大电流。

5、最大峰值脉冲电流（IPP）：TVS允许流过的最大浪涌电流，它反应了TVS的浪涌克制才能。

6、最大箝位电压（VC）：当TVS管承受瞬态高能量打击时，管子中流过大电流，峰值为IPP，端电压由VRWM值上升到VC值就不再上升了，从而完成了保护作用。

浪涌事后，随时间IPP以指数情势衰减，当衰减到一定值后，TVS两头电压由VC开头下降,规复原本形态。

最大箝位电压VC与击穿电压VBR之比称箝位因子Cf，表现为Cf= VC /VBR，寻常箝位因子仅为1.2～1.4。

7、峰值脉冲功率(PP)：PP按峰值脉冲功率的不同TVS分为四种，有500Ｗ、600Ｗ、1500Ｗ和5000Ｗ，最大峰值脉冲功率为：PN=VC·IPP。

显然，最大峰值脉冲功率愈大,TVS所能承受的峰值脉冲电流IPP愈大；另一方面，额外峰值脉冲功率PP确定今后，所TVS能承受的峰值脉冲电流IPP，随着最大箝位电压VC的低落而增长。

TVS最大允许脉冲功率除了和峰值脉冲电流和箝位电压有关外，还和脉冲波形、脉冲持续时间和情况温度有关。

TVS所能承受的瞬时脉冲峰值可达数百安培，其箝位呼应时间仅为1*10-12 秒；TVS所允许的正向浪涌电流,在 25℃,1/120秒的条件下,也可达50-200安培。

寻常地说，TVS所能承受的瞬时脉冲是不反复的脉冲。而实践使用中，电路里约莫显现反复性脉冲。

TVS器件划定,脉冲反复率比(脉冲持续时间和间歇时间之比)为0.01%。如不切合这一条件，脉冲功率的积累有约莫使TVS烧毁，电路计划职员应注意这一点。

TVS的事情是可靠的，即使长时承受不反复性大脉冲的高能量的打击，也不会显现"老化"成绩。实验证实，TVS宁静事情于10000次脉冲后,其最大允许脉冲功率仍为原值的80％以上。

TVS主要用于对电路元件举行快速过电压保护。它能"吸取"功率高达数千瓦的浪涌信号。TVS具有体积小、功率大、呼应快、无噪声、价格低阶诸多优点,它的使用十分广泛。

如:家用电器；电子仪器；仪表；精密装备；盘算机体系；通讯装备;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、继电器噪声的克制等各个范畴。它可以好效地对雷电、负载开关等报答利用错误惹起的过电压打击起保护作用。

TVS的选用办法

1、确定待保护电路的直流电压或持续事情电压。假如是交换电，应盘算出最大值，即用好效值*1.414。

2、TVS的反向变位电压即事情电压（VRWM）--选择TVS的VRWM即是或大于上述步调1所划定的利用电压。

这就确保了在正常事情条件下TVS吸取的电流可忽略不计,假如步调1所划定的电压高于TVS的VRWM ,TVS将吸取多量的泄电流而处于雪崩击穿形态，从而影响电路的事情。

3、最大峰值脉冲功率：确定电路的干扰脉冲情况,依据干扰脉冲的波形、脉冲持续时间,确定可以好效克制该干扰的TVS峰值脉冲功率。

4、所选TVS的最大箝位电压（VC）应低于被保护电路所允许的最大承受电压。

5、单极性照旧双极性-常常会显现如此的曲解即双向TVS用来克制反向浪涌脉冲，但是并非云云。双向TVS用于交换电或来自正负双向脉冲的场合。

TVS偶尔也用于变小电容。假如电路仅有正向电平信号，那麽单向TVS就充足了。

TVS利用办法如下：正向浪涌时,TVS处于反向雪崩击穿形态；反向浪涌时，TVS相似正向偏置二极管一样导通并吸取浪涌能量。

在低电容电路里情况就不是如此了。应选用双向TVS以保护电路中的低电容器件免受反向浪涌的侵害。

6、假如晓得比力准确的浪涌电流IPP，那么可以使用VC来确定其功率，假如无法确定功率的约莫范围，寻常来说，选择功率大一些比力好。

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