TVS选型详解：瞬态抑制二极管保护原理与参数指南

TVS选型指南深入解析了瞬态电压抑制二极管（Transient Voltage Suppressors，简称TVS）的工作原理和关键特性，特别关注了单向和双向TVS在不同电路中的应用。单向TVS适用于直流电路，当电路遭遇异常过电压时，它们通过雪崩击穿过程快速将电压钳位在安全范围，防止后级电路受损。双向TVS则适用于交流电路，其伏安特性曲线表现出第一和第三象限相反的特性，确保了对正负极性过电压的保护。 TVS的工作原理基于其高阻抗的待机状态和低阻抗的钳位状态转换。当电路受到过电压冲击时，TVS会从截止状态转变为雪崩击穿，瞬间释放过电压并保持较低的钳位电压，以保护电路免受瞬时过电流的影响。设计和选型TVS时，需要考虑以下几个重要参数： 1. **钳位电压（VC）**：表示TVS能承受的最大瞬态电压而不发生击穿，它是保护电路的关键指标。 2. **击穿电压（VBR）**：TVS开始从高阻状态向低阻状态转变的电压阈值，超过此值会导致雪崩击穿。 3. **峰值脉冲电流（IPP/IPPM）**：衡量TVS在短暂脉冲电流下的性能，对于浪涌保护至关重要。 4. **脉冲直流试验电流（IT）**：测试TVS在连续脉冲电流下的稳定工作能力。 5. **漏电流（IR）**：即使在无过电压条件下，TVS也会有微小的漏电流，通常在待机状态下测量。 6. **正向直流电流（IF/IFSM）**：用于评估TVS在正向偏置下的性能，包括正向直流电压降（VF）和不重复峰值电流（IFSM）。 TVS的特点包括： - 高可靠性，基于半导体硅材料制成，采用先进的半导体工艺。 - 低动态内阻，确保快速响应和有效钳位。 - 灵活的应用范围，根据电路需求选择单向或双向型号。 - 保护电路免受电磁干扰（EMI）和电磁兼容（EMC）问题。 在实际应用中，正确选择TVS需结合电路的具体电压、电流规格、频率特性和工作环境来确定。评估过电压保护等级、耐压等级以及TVS的功率处理能力是至关重要的步骤。选型过程中，还应考虑成本、尺寸和可用封装类型等因素，以确保最终的系统设计满足功能需求和经济性要求。