EMC防護器件之TVS，你搞懂了么？

電壓及電流的瞬態干擾是形成電子電路及裝備毀壞的主要緣故，常給人們帶來無法估測的喪失。

這些干擾通常來自于電力裝備的起停利用、交換電網的不安定、雷電干擾及靜電放電等，瞬態干擾幾乎無處不在、無時不有，使人感受防不堪防。

幸虧，一種高效能的電路保護器件TVS的顯現使瞬態干擾取得了好效克制。

TVS（TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR）或稱瞬變電克制制二極管是在穩壓管工藝基本上提高起來的一種新產物。

其電路標記和平凡穩壓二極管相反，表面也與平凡二極管無異，當TVS管兩頭擔當剎時的高能量打擊時，它能以極高的速率（最高達1*１0-12秒）使其阻抗驀地低落，同時吸取一個大電流，將其兩頭間的電壓箝位在一個預定的數值上，從而確保后方的電路元件免受瞬態高能量的打擊而毀壞。

◆◆TVS的特性及其參數

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圖1 TVS特性曲線

◆◆TVS的特性

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假如用圖示儀察看TVS的特性，就可取得圖1中左圖所示的波形。假如單就這個曲線來看,TVS管和平凡穩壓管的擊穿特性沒有什么區別，為典范的PN結雪崩器件。

但這條曲線只反應了TVS特性的一個局部，還必需增補右圖所示的特性曲線，才干反應TVS的全部特性。這是在雙蹤示波器上察看到的TVS管承受大電流打擊時的電流及電壓波形。

圖中曲線1是TVS管中的電流波形，它表現流過TVS管的電流由1mA忽然上升到峰值，然后按指數紀律下降，形成這種電流打擊的緣故約莫是雷擊、過壓等。

曲線2是TVS管兩頭電壓的波形，它表現TVS中的電流忽然上升時，TVS兩頭電壓也隨之上升，但最大只上升到VC值，這個值比擊穿電壓VBR略大，從而對后方的電路元件起到保護作用。

◆◆TVS的參數

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圖2 TVS特性及參數

1、擊穿電壓（VBR）：TVS在此時阻抗驀地低落，處于雪崩擊穿形態。

2、測試電流（IT）：TVS的擊穿電壓VBR在此電流下丈量而得。尋常情況下IT?。盡A。

3、反向變位電壓（VRWM）：TVS的最大額外直流事情電壓,當TVS兩頭電壓持續上升，TVS將處于高阻形態。

4、最大反向泄電流（IR）：在事情電壓下測得的流過TVS的最大電流。

5、最大峰值脈沖電流（IPP）：TVS允許流過的最大浪涌電流，它反應了TVS的浪涌克制才能。

6、最大箝位電壓（VC）：當TVS管承受瞬態高能量打擊時，管子中流過大電流，峰值為IPP，端電壓由VRWM值上升到VC值就不再上升了，從而完成了保護作用。

浪涌事后，隨時間IPP以指數情勢衰減，當衰減到一定值后，TVS兩頭電壓由VC開頭下降,規復原本形態。

最大箝位電壓VC與擊穿電壓VBR之比稱箝位因子Cf，表現為Cf= VC /VBR，尋常箝位因子僅為1.2～1.4。

7、峰值脈沖功率(PP)：PP按峰值脈沖功率的不同TVS分為四種，有500Ｗ、600Ｗ、1500Ｗ和5000Ｗ，最大峰值脈沖功率為：PN=VC·IPP。

顯然，最大峰值脈沖功率愈大,TVS所能承受的峰值脈沖電流IPP愈大；另一方面，額外峰值脈沖功率PP確定今后，所TVS能承受的峰值脈沖電流IPP，隨著最大箝位電壓VC的低落而增長。

TVS最大允許脈沖功率除了和峰值脈沖電流和箝位電壓有關外，還和脈沖波形、脈沖持續時間和情況溫度有關。

TVS所能承受的瞬時脈沖峰值可達數百安培，其箝位呼應時間僅為1*10-12 秒；TVS所允許的正向浪涌電流,在 25℃,1/120秒的條件下,也可達50-200安培。

尋常地說，TVS所能承受的瞬時脈沖是不反復的脈沖。而實踐使用中，電路里約莫顯現反復性脈沖。

TVS器件劃定,脈沖反復率比(脈沖持續時間和間歇時間之比)為0.01%。如不切合這一條件，脈沖功率的積累有約莫使TVS燒毀，電路計劃職員應注意這一點。

TVS的事情是可靠的，即使長時承受不反復性大脈沖的高能量的打擊，也不會顯現"老化"成績。實驗證實，TVS寧靜事情于10000次脈沖后,其最大允許脈沖功率仍為原值的80％以上。

TVS主要用于對電路元件舉行快速過電壓保護。它能"吸取"功率高達數千瓦的浪涌信號。TVS具有體積小、功率大、呼應快、無噪聲、價格低階諸多優點,它的使用十分廣泛。

如:家用電器；電子儀器；儀表；精密裝備；盤算機體系；通訊裝備;RS232、485及 CAN等通訊端口；ISDN的保護；I/O端口；IC電路保護；音、視頻輸入；交、直流電源；電機、繼電器噪聲的克制等各個范疇。它可以好效地對雷電、負載開關等報答利用錯誤惹起的過電壓打擊起保護作用。

TVS的選用辦法

1、確定待保護電路的直流電壓或持續事情電壓。假如是交換電，應盤算出最大值，即用好效值*1.414。

2、TVS的反向變位電壓即事情電壓（VRWM）--選擇TVS的VRWM即是或大于上述步調1所劃定的利用電壓。

這就確保了在正常事情條件下TVS吸取的電流可忽略不計,假如步調1所劃定的電壓高于TVS的VRWM ,TVS將吸取多量的泄電流而處于雪崩擊穿形態，從而影響電路的事情。

3、最大峰值脈沖功率：確定電路的干擾脈沖情況,依據干擾脈沖的波形、脈沖持續時間,確定可以好效克制該干擾的TVS峰值脈沖功率。

4、所選TVS的最大箝位電壓（VC）應低于被保護電路所允許的最大承受電壓。

5、單極性照舊雙極性-常常會顯現如此的曲解即雙向TVS用來克制反向浪涌脈沖，但是并非云云。雙向TVS用于交換電或來自正負雙向脈沖的場合。

TVS偶爾也用于變小電容。假如電路僅有正向電平信號，那麼單向TVS就充足了。

TVS利用辦法如下：正向浪涌時,TVS處于反向雪崩擊穿形態；反向浪涌時，TVS相似正向偏置二極管一樣導通并吸取浪涌能量。

在低電容電路里情況就不是如此了。應選用雙向TVS以保護電路中的低電容器件免受反向浪涌的侵害。

6、假如曉得比力準確的浪涌電流IPP，那么可以使用VC來確定其功率，假如無法確定功率的約莫范圍，尋常來說，選擇功率大一些比力好。

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