tvs二极管在电路设计中的应用.doc

TVS二极管在电路设计中的应用摘要:瞬变电压抑制二极管(TransientVoltageSuppressor)是一种保护敏感元器件免受ESD和EMI浪涌脉冲的有效、低成本的器件。本文介绍了TVS二极管的特性及关键参数;给出了TVS二极管选型及在电路设计中的典型应用,同时给出了TVS二极管的性能优化及使用时注意事项。关键词:TVS;电路设计;元器件保护Abstract:Transientvoltagesuppressionisaneffectivelow-costchip,,willdescribesasbelow:1).thecharacteristicsandKeyparametersofTransientvoltagesuppression;2).HowtoselectTransientvoltagesuppressionandthetypicalapplicationincircuitdesign,3).:TVS;circuitdesign;ponentprotection引言瞬态抑制(TVS)二极管又叫箝位型二极管,是目前普遍使用的一种高效能电路保护器件,它的外型与普通二极管相同,但其吸收的浪涌功率可达数千瓦,它的主要特点是在反向应用条件下,当承受一个高能量的脉冲时,其工作阻抗立即降至极低的导通值,从而允许大电流通过,同时把电压箝制在预定水平,其响应时间<1ns,因此可有效地保护电子线路中的精密元器件。具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压较易控制、损坏极限较高、体积小等优点。,TVS二极管对受保护的线路呈高阻抗状态。当瞬间电压超过其击穿电压时,TVS二极管就会提供一个低阻抗的路径,并通过大电流方式使流向被保护元器件的瞬间电流分流到TVS二极管,同时将受保护元器件两端的电压限制在TVS二极管的箝位电压。当过压条件消失后,TVS二极管又恢复到高阻抗状态。,在规定的试验电流IBR(一般情况IBR=1mA)下,测得器件两端的电压称为最小击穿电压。,该电压施加于TVS二极管的两极间时,它处于反向关断状态,流过它的电流应小于或等于其最大反向漏电流IR。,在规定的脉冲波形(如:10/1000μs双指数波形)条件下,器件允许通过的最大浪涌电流。,其两端出现的最大电压值称为箝位电压VC。VC和IPP反映了TVS二极管的浪涌抑制能力。通常把VC与VBR之比称为箝位因子(系数),~。,即PPP=IPP×VC。它是TVS二极管能承受的最大峰值功率。在给定的最大箝位电压下,脉冲峰值功率PPP越大,其浪涌电流的承受能力越大。,是在特定频率(1MHz)下测得。CJ的大小与TVS二极管的电流承受能力成正比,CJ太大,将使信号衰减。因此,电容CJ是数据接口电路选用TVS二极管的重要参数。,TVS二极管对应的电流IR。2选用TVS二极管的注意事项在选用TVS二极管时,根据电路的具体情况,一般应考虑以下几个主要因素:a)若TVS二极管有可能承受来自两个方向的尖峰脉冲电压冲击时,优先选用双极性。交流电路必须选用双极性TVS二极管;多线保护选用TVS二极管阵列。大功率保护选用TVS二极管专用保护模块。b)所选用TVS二极管的VC值必须低于被保护元件的最高工作电压(峰值),也不能大于被保护回路的可承受极限电压,否则被保护元件有可能被损坏。c)TVS二极管的反向断态电压VRWM应大于或等于被保护电路的最大工作电压。若选用的VRWM太低,器件可能进入雪崩或因反向漏电流太大影响电路的正常工作。d)TVS二极管在正常工作状态下不能处于击穿状态,所承受的电必须处于VRWM以下,应综合考虑VRWM和VC两方面的要求来选择适当的器件型号。e)利用VC×IPP来确定功率,如果没有准确的IPP值,可根据电磁兼容试