電壓及電流的瞬態干擾是造成電子電路及裝置損壞的主要原因，常給人們帶來無法估量的損失。這些干擾通常來自於電力裝置起停操作、交流電網波動、雷電干擾及靜電放電等。瞬態干擾幾乎無處不在、無時不有，讓人防不勝防。幸好，一種高效能的電路保護器件tvs的出現使瞬態干擾得到了有效抑制。
tvs(transient voltage suppressor)或稱瞬變電壓抑制二極體，是在穩壓管工藝基礎上發展起來的一種新產品，其電路符號和普通穩壓二極體相同，外形也與普通二極體無異。當tvs管兩端經受瞬間高能量衝擊時，它能以極高的速度(最高達1*10-12秒)使其阻抗驟然降低，同時吸收乙個大電流，將其兩端間的電壓箝位在乙個預定的數值上，從而確保後面的電路元件免受瞬態高能量的衝擊而損壞。
tvs的特性及其引數
圖1：tvs特性曲線
tvs的特性
如果用圖示儀觀察tvs的特性，就可得到圖1中左圖所示的波形。如果單就這個曲線來看，tvs管和普通穩壓管的擊穿特性基本一致，為典型pn結的雪崩器件。
但這條曲線只反映了tvs特性的乙個部分，還必須補充圖1右邊所示的特性曲線，才能反映tvs的全部特性。這是在雙蹤示波器上觀察到的tvs管承受大電流衝擊時的電流及電壓波形。
圖1中曲線1是tvs管中的電流波形，它表示流過tvs管的電流由1ma突然上公升到峰值，然後按指數規律下降，造成這種電流衝擊的原因可能是雷擊或過壓等過猛的衝擊因素。
曲線2是tvs管兩端電壓的波形，它表示tvs中的電流突然上公升時，tvs兩端電壓也隨之上公升，但最大只上公升到vc值，這個值比擊穿電壓vbr略大，從而對後面的電路元件起到保護作用。
圖2：tvs特性及引數
a：擊穿電壓(vbr)：tvs在此時阻抗驟然降低，處於雪崩擊穿狀態。
b：測試電流(it)：tvs的擊穿電壓vbr在此電流下測量而得。一般情況下it取1ma。
c：反向變位電壓(vrwm)：tvs的最大額定直流工作電壓，當tvs兩端電壓繼續上公升，tvs將處於高阻狀態。
d：最大反向漏電流(ir)：在工作電壓下測得的流過tvs的最大電流。
e：最大峰值脈衝電流(ipp)：tvs允許流過的最大浪湧電流，它反映了tvs的浪湧抑制能力。
f：最大箝位電壓(vc)：當tvs管承受瞬態高能量衝擊時，該管中流過大電流，峰值為ipp，端電壓由vrwm值上公升到vc值就不再上公升，從而實現保護作用。浪湧過後，ipp隨時間以指數形式衰減，當衰減到一定值後，tvs兩端電壓由vc開始下降，恢復原來狀態。最大箝位電壓vc與擊穿電壓vbr之比稱為箝位因子cf，表示為cf=vc/vbr，一般箝位因子僅為1.2～1.4。
g：峰值脈衝功率(pp)：pp按峰值脈衝功率的不同tvs分為四種，有500w、600w、1500w和5000w。最大峰值脈衝功率：最大峰值脈衝功率為：pn=vc·ipp。顯然，最大峰值脈衝功率愈大，tvs所能承受的峰值脈衝電流ipp愈大；另一方面，額定峰值脈衝功率pp確定以後，tvs所能承受的峰值脈衝電流ipp，隨著最大箝位電壓vc的降低而增加。tvs最大允許脈衝功率除了和峰值脈衝電流和箝位電壓有關外，還和脈衝波形、脈衝持續時間和環境溫度有關。
tvs所能承受的瞬時脈衝峰值可達數百安培，其箝位響應時間僅為1*10-12秒；tvs所允許的正向浪湧電流在25℃、1/120秒的條件下，也可達50-200安培。一般而言，tvs所能承受的瞬時脈衝是不重複的脈衝。而實際應用中，電路中可能出現重複性脈衝。
tvs器件規定，脈衝重複率比(脈衝持續時間和間歇時間之比)為0.01%。如不符合這一條件，脈衝功率的積累有可能使tvs燒毀，電路設計人員應注意這一點。tvs的工作是可靠的，即使長期承受不重複性大脈衝的高能量的衝擊，也不會出現「老化」問題。試驗證明，tvs經過10000次脈衝的安全工作後，其最大允許脈衝功率仍為原值的80％以上。
tvs的選用方法
1、確定待保護電路的直流電壓或持續工作電壓。如果是交流電，應計算出最大值，即用有效值乘以1.414。
2、tvs的反向變位電壓即工作電壓(vrwm)，所選tvs的vrwm應等於或大於上述步驟1所規定的操作電壓。這就保證了在正常工作條件下，tvs吸收的電流可忽略不計。如果步驟1所規定的電壓高於tvs的vrwm，tvs將吸收大量的漏電流而處於雪崩擊穿狀態，從而影響電路的工作。
3、最大峰值脈衝功率確定電路的干擾脈衝情況。根據干擾脈衝的波形、脈衝持續時間，可確定能夠有效抑制該干擾的tvs峰值脈衝功率。
4、所選tvs的最大箝位電壓(vc)應低於被保護電路所允許的最大承受電壓。
5、單極性還是雙極性：常常會出現這樣的誤解，即雙向tvs用來抑制反向浪湧脈衝，其實並非如此。雙向tvs用於交流電或來自正負雙向脈衝的場合，tvs有時也用於減少電容。如果電路只有正向電平訊號，那麼單向tvs就足夠了。
tvs的運作方式如下：正向浪湧時，tvs處於反向雪崩擊穿狀態；反向浪湧時，tvs類似正向偏置二極體一樣導通並吸收浪湧能量。在低電容電路中，情況就不是這樣了，此時應選用雙向tvs以保護電路中的低電容器件免受反向浪湧的損害。
6、如果知道比較準確的浪湧電流ipp，那麼可以利用vc來確定其功率，如果無法確定功率的大概範圍，一般來說，選擇大一些的功率比較好。
tvs管引數數解讀 ESD和TVS管
從事了多年的硬體工作，回頭發現很少有總結的文件。打算借用平台分享自己的學習筆記，以及對於一些知識的見解。也算是對自己的總結吧！同時也分享給可愛的你們 個人解讀，有建議可以多多交流，不喜勿噴哦！目前對於產品靜電方面的知識點還是比較欠缺的，近期也在網路上面搜尋了一些資料。也進行簡單的總結下。個人解讀，不...
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