瞬态二极管(Transient Voltage Suppressor)简称TVS,是一种二极 管形式的高效能保护器件。当TVS 二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它 能以10的负12次方秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的 浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值,有效地保护电子线路中的精密元 器件,免受各种浪涌脉冲的损坏。
中文名称 | 瞬态抑制二极管 | 外文名称 | Transient Voltage Suppressor |
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优点 | 响应时间快、瞬态功率大 | 应用 | 计算机系统、通讯设备 |
性质 | 二极管形式的高效能保护器件 |
特性
TVS 的电路符号与普通稳压二极管相同。它的正向特性与普通二极管相同;反向特性为典型的PN 结雪崩器件。
在瞬态峰值脉冲电流作用下,流过TVS 的电流,由原来的反向漏电流ID上升到IR 时,其两极呈现的电压由额定反向关断电压VWM 上升到击穿电压VBR,TVS 被击穿。随着峰值脉冲电流的出现,流过TVS 的电流达到峰值脉冲电流IPP。在其两极的电压被箝位到预定的最大箝位电压以下。尔后,随着脉冲电流按指数衰减,TVS 两极的电压也不断下降,最后恢复到起始状态。这就是TVS 抑制可能出现的浪涌脉冲功率,保护电子元器件的整个过程。
参数
①最大反向漏电流ID和额定反向关断电压VWM。
VWM 是TVS 最大连续工作的直流或脉冲电压,当这个反向电压加入TVS 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 ID。
②最小击穿电压VBR 和击穿电流IR
VBR 是TVS 最小的雪崩电压。25℃时,在这个电压之前,TVS 是不导通的。当TVS 流过规定的1mA 电流(IR)时,加入TVS 两极间的电压为其最小击穿电压VBR。按TVS 的VBR 与标准值的离散程度,可把TVS 分为±5%VBR和±10%VBR 两种。对于±5%VBR来说,VWM=0.85VBR;对于±10%VBR 来说,VWM=0.81VBR。
③最大箝拉电压VC 和最大峰值脉冲电流IPP
当持续时间为20微秒的脉冲峰值电流IPP 流过TVS 时,在其两极间出现的最大峰值电压为VC。它是串联电阻上和因温度系数两者电压上升的组合。VC 、IPP反映 TVS 器件的浪涌抑制能力。VC 与VBR 之比称为箝位因子,一般在1.2~1.4之间。
④电容量C
电容量C 是TVS 雪崩结截面决定的、在特定的1MHZ频率下测得的。C 的大小与TVS 的电流承受能力成正比,C 过大将使信号衰减。因此,C 是数据接口电路选用TVS 的重要参数。
⑤最大峰值脉冲功耗PM
PM 是TVS 能承受的最大峰值脉冲耗散功率。其规定的试验脉冲波形和各种TVS 的PM 值,请查阅有关产品手册。在给定的最大箝位电压下,功耗PM 越大,其浪涌电流的承受能力越大;在给定的功耗PM 下,箝位电压VC 越低,其浪涌电流的承受能力越大。另外,峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。而且TVS 所能承受的瞬态脉冲是不重复的,器件规定的脉冲重复频率(持续时间与间歇时间之比)为0.01%,如果电路内出现重复性脉冲,应考虑脉冲功率的"累积",有可能使TVS 损坏。
⑥箝位时间TC
TC 是TVS两端电压从零到最小击穿电压VBR 的时间。对单极性TVS一般是1×10-12秒;对双极性TVS一般 是1×10-11 秒。
TVS 器件可以按极性分为单极性和双极性两种,按用途可分为各种电路都适
用的通用型器件和特殊电路适用的专用型器件。如:各种交流电压保护器、
4~200mA 电流环保器、数据线保护器、同轴电缆保护器、电话机保护器等。若按
封装及内部结构可分为:轴向引线二极管、双列直插TVS 阵列(适用多线保护)、
贴片式、组件式和大功率模块式等。
瞬态抑制二极管简介
由于它具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流 低、击穿电压偏差 、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点。
广泛应用于计算机系统、通讯设备、交/直流电源、汽车、电子镇流 器、家用电器、仪器仪表
(电度表)、RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF 耦合/IC 驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速 器、工控回路、继电器、接触器噪音的抑制等各个领域。
型号
瞬态抑制二极管主要的型号有;XESD12VT23-3,IC网络超市自主品牌。性价比很高。
XESD12VT23-3是抑制瞬变电压双向阵列,旨在保护的组分,被连接到数据和传输线路,防静电放电(简称ESD)、电气快瞬变(EFT),和闪电。所有销子分为能够承受20kv采用IEC 61000-4-2防静电脉冲接触排放的方法。
说明:
1、 500瓦峰脉冲电源的60% 8/20μs)
2、 低夹紧电压
3、 保护一个双向或两个单向线
4、 工作电压伏,8V:3V,,12伏,15伏特
5、 ESD保护> 40千伏下
6、 符合
61000-4-2(简称ESD):Air-15kV Contact-8kV,
40A-5/50ns 61000-4-4(EFT):
关于瞬态抑制二极管(TVS)选型这方面的知识,之前就科普过好多次了,关于TVS选型指南,如下:1)要确定被保护电路中的最大直流或连续工作电压,电路的额定标准电压和“高端”容限;2)TVS管的额定瞬态功...
您这是双向的TVS管所以不存在正反的问题了,随便接都可以的!看这款TVS管的规格书它的嵌位电压是648V(也就是您所说的关断电压,实际不叫关断电压,TVS管是限压型二极管,不存在关断)你接在220V的...
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、无损坏极限、体积小等优点。深圳瑞隆源电子,力特,爱普科斯等。
1、将TVS 二极管加在信号及电源线上,能防止微处理器或单片机因瞬间的脉冲,如静电放电效应、交流电源之浪涌及开关电源的噪音所导致的失灵。
2、静电放电效应能释放超过10000V、60A 以上的脉冲,并能持续10ms;而一般的TTL 器件,遇到超过30ms 的10V脉冲时,便会导至损坏。利用TVS 二极管,可有效吸收会造成器件损坏的脉冲,并能消除由总线之间开关所引起的干扰(Crosstalk)。
3、将TVS 二极管放置在信号线及接地间,能避免数据及控制总线受到不必要的噪声影响。
1、确定被保护电路的最大直流或连续工作电压、电路的额定标准电压和"高
端"容限。
2、TVS额定反向关断VWM 应大于或等于被保护电路的最大工作电压。若选
用的VWM 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。串
行连接分电压,并行连接分电流。
3、 TVS 的最大箝位电压VC 应小于被保护电路的损坏电压。
4、在规定的脉冲持续时间内,TVS 的最大峰值脉冲功耗PM 必须大于被保护
电路内可能出现的峰值脉冲功率。在确定 最大箝位电压后,其峰值脉冲电流应
大于瞬态浪涌电流。
5、对于数据接口电路的保护,还必须注意选取具有合适电容C 的TVS 器件。
6、根据用途选用TVS 的极性及封装结构。交流电路选用双极性TVS较为合
理;多线保护选用TVS 阵列更为有利。
7、温度考虑。瞬态电压抑制器可以在-55~+150℃之间工作。如果需要TVS
在一个变化的温度 工作,由于其反向漏电流ID是随增加而增大;功耗随TVS
结温增加而下降,从+25℃到+175℃,大约线性下降50%雨击穿电压VBR 随温度
的增加按一定的系数增加。因此,必须查阅有关产品资料,考虑温度变化对其特
性的影响。
国内不少需进行浪涌保护的设备上使用的是压敏电阻。压敏电阻是一种金属化物变阻器。
TVS 比压敏电阻的特性优越得多,具体特性参数的比较如下表所示。
关键参数或极限值: TVS 压敏电阻
反应速度 10-12s 5 ×10-8
有否化现象 否 有
最高使用温度 175℃ 115℃
元件极性 单极性与双极 单极性
反向漏电流典型值 5 μA 200 μA
箝位因子 ≤1.5 ≥7~8
(VC/VBR)
密封性质 密封不透气 透气
价格 较贵 便宜
瞬态电压抑制二极管应用指南 2009 年 04月 06 日 星期一 19:29 第一章 TVS器件的特点、电特性和主要电参数 一、 TVS器件的特点 瞬态(瞬变)电压抑制二级管简称 TVS器件,在规定的反向应用条件下,当承受一个高 能量的瞬时过压脉冲时,其工作阻抗能立即降至很低的导通值,允许大电流通过,并将电压 箝制到预定水平,从而有效地保护电子线路中的精密元器件免受损坏。 TVS能承受的瞬时脉 冲功率可达上千瓦,其箝位响应时间仅为 1ps(10-12S)。TVS允许的正向浪涌电流在 TA= 250C,T=10ms条件下,可达 50~200A 。双向 TVS可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率, 并把电压箝制到预定水平,双向 TVS适用于交流电路,单向 TVS一般用于直流电路。 二、 TVS器件的电特性 1、单向 TVS的 V-I 特性 如图 1-1 所示,单向 TVS的正向特性与普
AXIAL LEADED TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESS DIODE 1.5KE10A/1.5KE10CA DO-201AD Dim Min Max A 25.40 ? B 7.20 9.50 C 1.20 1.30 D 4.80 5.30 All Dimensions in mm A AB C D Maximum Ratings and Electrical Characteristics @T A=25°C unless otherwise specified Characteristic Symbol Value Unit Peak Pulse Power Dissipation at TA = 25 °C (Note 1, 2, 5) Figure 3 PPPM 1500 Minimum W Peak Forward Surge Current (Note 3
TVS管,又叫瞬态抑制二极管,它是一种钳位型过压保护元件。它的工作原理是,当电路中有异常脉冲时,它迅速由高阻态变为低阻态,给瞬间电流提供低阻抗导通路径,而电压则被限制在一定的额值,从而达到保护电路的目的。当异常脉冲消失时,TVS管的阻值则恢复到原本的高阻值状态,可视为开路,电路正常工作。TVS管是一种反应速度迅速,可靠性稳定的保护元件,可用于防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率等,是一种理想的保护器件。
今天秦晋电子来给大家介绍一下,TVS管特性和参数:
(1)将TVS二极管加在信号及电源线上,能防止微处理器或单片机因瞬间的肪冲,如静电放电效应、交流电源之浪涌及开关电源的噪音所导致的失灵。
(2)静电放电效应能释放超过10000V、60A以上的脉冲,并能持续10ms;而一般的TTL器件,遇到超过30ms的10V脉冲时,便会导至损坏。利用TVS二极管,可有效吸收会造成器件损坏的脉冲,并能消除由总线之间开关所引起的干扰。
(3)将TVS二极管放置在信号线及接地间,能避免数据及控制总线受到不必要的噪音影响。
①反向断态电压(截止电压)VRWM与反向漏电流IR:反向断态电压(截止电压)VRWM表示TVS管不导通的最高电压,在这个电压下只有很小的反向漏电流IR。
②击穿电压VBR:TVS管通过规定的测试电流IT时的电压,这是表示TVS管导通的标志电压(P4SMA、P6SMB、1.5SMC、P4KE、P6KE、1.5KE系列型号中的数字就是击穿电压的标称值,其它系列的数字是反向断态电压值)。TVS管的击穿电压有±5%的误差范围(不带 “A”的为±10%)。
③脉冲峰值电流IPP:TVS管允许通过的10/1000μs波的最大峰值电流(8/20μs波的峰值电流约为其5倍左右),超过这个电流值就可能造成永久性损坏。在同一个系列中,击穿电压越高的管子允许通过的峰值电流越小。
④最大箝位电压VC:TVS管流过脉冲峰值电流IPP时两端所呈现的电压。
⑤脉冲峰值功率Pm:脉冲峰值功率Pm是指10/1000μs波的脉冲峰值电流IPP与最大箝位电压VC的乘积,即Pm=IPP*VC。
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你了解瞬态抑制二极管(TVS管)的参数吗?我们以UN Semiconductor 5.0SMDJ系列为例讲解一下。
· 最大峰值脉冲功率 Maximum Peak Pulse Power
Pppm峰值脉冲功率为ESD器件上瞬间通过的最大功率值,由最大钳位电压Vc和此时脉冲峰值电流Ipp决定的。
由上图可以看到5.0SMDJ系列的最大脉冲峰值功率为5000W。还可以看出该系列下的每个型号的Vc*Ipp基本为5000W。且Vc越大承受,Ipp越小。
· 最大脉冲峰值电流Ipp
TVS可以承受的最大脉冲峰值电流。5.0SMDJ11A最大脉冲电流为277.47A。
· 最大钳位电压Vc(残压)
当持续时间为 20mS 的脉冲峰值电流 Ipp流过 TVS 时,在其两端出现的最大峰值电压为 Vc。也称最大防护电压。
5.0SMDJ系列不同型号的Vc不一样,5.0SMDJ11A的最大防护电压为18.2V。
· 最大反向漏电流Ir
TVS最大反向漏电流,可以看出5.0SMDJ11A最大反向漏电流为800uA
· 最大反向工作电压Vrwm或Vr。
当最大反向漏电流Ir流过TVS时,TVS两端电压为最大反向工作电压。5.0SMDJ11A最大反向工作电压为11V。
· 测试电流It
测试电流It决定了TVS的反向击穿电压Vbr。
· 反向击穿电压Vbr
TVS管通过规定的测试电流It时的电压,这是表示TVS管导通的标志电压,即从此点开始器件进入雪崩击穿。
· 结电容Cj
在防护高速信号的时候,需要考虑结电容的影响。
TVS管选型及应用:
1、TVS是用来防护浪涌电流的,如果知道要防护的最大电流Ipp最好。首先确定TVS的Ipp。
2、再其次确定待防护电路的直流电压或持续工作电压。如果是交流电,应计算出最大值,即用有效值*1.414。
3、根据2中已知工作电压,选择TVS的Vrwm,要求Vrwm要大于工作电压,否则工作电压大于Vrwm会导致TVS反向漏电流增大,接近导通,或者雪崩击穿,影响正常电路工作。
4、所选TVS的最大箝位电压Vc不能大于被防护电路可以承受的最大电压。否则,当TVS钳在Vc时会对电路造成损坏。
5、其中2-4步可以先于1,如果不知Ipp,可以根据信号的功率确定Ipp。
6、单极性还是双极性-常常会出现这样的误解即双向TVS用来抑制反向浪涌脉冲,其实并非如此。双向TVS用于交流电或来自正负双向脉冲的场合。TVS有时也用于减少电容。如果电路只有正向电平信号,那麽单向TVS就足够了。TVS操作方式如下:正向浪涌时,TVS处于反向雪崩击穿状态;反向浪涌时,TVS类似正向偏置二极管一样导通并吸收浪涌能量。
这个时候需要参考TVS的正向导通峰值电流,Ifsm。5.0SMDJ系列的最大正向导通电流为300A。
瞬态抑制二极管主要特性参数、TVS二极管产品特点有哪些?这是很多对TVS二极管初学者来讲都是琢磨性的问题!那么就跟着小编的步伐来为这些朋友来解决这类问题吧!
瞬态抑制二极管主要特性参数:
①反向断态电压(截止电压)VRWM与反向漏电流IR:反向断态电压(截止电压)VRWM表示TVS二极管不导通的最高电压,在这个电压下只有很小的反向漏电流IR。
②击穿电压VBR:TVS二极管通过规定的测试电流IT时的电压,这是表示TVS二极管导通的标志电压(P4SMA、P6SMB、1.5SMC、P4KE、P6KE、1.5KE系列型号中的数字就是击穿电压的标称值,其它系列的数字是反向断态电压值)。TVS二极管的击穿电压有±5%的误差范围(不带“A”的为±10%)。
③脉冲峰值电流IPP:TVS二极管允许通过的10/1000μs波的最大峰值电流(8/20μs波的峰值电流约为其5倍左右),超过这个电流值就可能造成永久性损坏。在同一个系列中,击穿电压越高的管子允许通过的峰值电流越小。
④最大箝位电压VC:TVS管流过脉冲峰值电流IPP时两端所呈现的电压。
⑤脉冲峰值功率Pm:脉冲峰值功率Pm是指10/1000μs波的脉冲峰值电流IPP与最大箝位电压VC的乘积,即Pm=IPP*VC。
瞬态抑制二极管产品特点:瞬态抑制二极管优点:
①响应速度特别快(为ps级)
②击穿电压有从6.8V~550V的系列
③钳制电压比较准确瞬态抑制二极管缺点:
①结电容比较大(十几pF~几百nF)
②通流量小(0.52~544A)
大家对小编的讲解有什么不懂的,可来电咨询哦!小编本人为深圳踏歌科技有限公司的专业TVS二极管师傅,同时也欢迎广大朋友们来电咨询产品以及订购哦!