TVS二极管：工作原理、电特性和选用策略

"TVS工作原理及选用指南" TVS（Transient Voltage Suppressor）是一种瞬态电压抑制器，它主要用于保护电子设备免受过电压的影响。TVS的特点在于其能够在瞬间过电压事件发生时，迅速降低自身阻抗，使得电流能够通过，同时将电压钳位在一个安全水平，防止对电路造成损害。 TVS器件分为单向和双向两种类型。单向TVS只在电流流动的一个方向提供保护，通常用于直流电路，其V-I特性表现为正向特性类似于普通稳压二极管，反向则呈现硬击穿特性，即在达到特定反向电压时，电流急剧增加，电压被钳位在设定值。双向TVS则在两个方向都能提供保护，适用于交流电路，其V-I特性是对称的，类似于两个单向TVS并联。 TVS的关键电参数包括： 1. 击穿电压V(BR)：这是TVS开始导通的电压阈值，在这个电压下，TVS允许电流通过并维持在低阻状态。 2. 最大反向脉冲峰值电流IPP：在给定脉冲条件下，TVS可以承受的最大反向电流峰值。 IPP与最大箝位电压VC(MAX)的乘积等于TVS能够承受的最大瞬态脉冲功率。 选择TVS时，必须确保其额定瞬态脉冲功率PPR大于可能出现在被保护电路中的最大瞬态浪涌功率。TVS的工作过程可以由峰值电流波形来描述，例如正弦半波、矩形波、标准指数波形和三角波，其中标准波形通常用于测试目的。 TVS的选用应考虑以下原则： - 依据被保护电路的工作电压选择合适的击穿电压。 - 计算可能遇到的最大瞬态浪涌功率，确保TVS的PPR值足够大。 - 考虑TVS的响应时间，确保它能在过电压事件发生时快速响应。 - 确保TVS的封装能满足安装和热管理的要求。 在实际应用中，TVS常常与其他保护元件（如熔断器、保险丝或ESD保护组件）配合使用，提供全面的电路保护。TVS是电子设备过电压防护的重要组成部分，正确选用和设计TVS能有效防止电压尖峰对电路的破坏。