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瞬态电压抑制器-TVS参数介绍

 

                                                                    昆山硕凯半导体有限公司


                                         • 瞬态抑制二极管

                          

                                                                                                    1 产品简述

                                                                   2 工作原理

                                                                   3 特性曲线

                                                                   4 主要特性参数

                                                               5 选型及应用

              

 

1 产品简述    

     

        瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor )简称TVS管,TVS管的电气特性是由P-N结面积、掺杂浓度及晶片阻质决定的。其耐突波电流的能力与其P-N结面积成正比。TVS广泛应用于半导体及敏感器件的保护, 通常用于二级电源和信号电路的保护,以及防静电等。其特点为反应速度快(ps ) ,脉 ,箝 。其10/1000μs波脉冲功率从400W 30KW,脉冲峰值电流从0.52A544A;击穿电压有从6.8V550V的系列值,便于各种不同电压的电路使用。 

 

                                        

                                  

 2工作原理 

 

       器件并联于电路中,当电路正常工作时,它处于截止状态(高阻态),不影响线路正常工作,当电路出现异常过压并达到其击穿电压时,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,同时把异常高压箝制在一个安全水平之内,从而保护被保护IC或线路;当异常过压消失,其恢复至高阻态,电路正常工作。 

  

3特性曲线

  

 

 4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VBRTVS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IPPTVS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。 

 

5选型与应用

 

①TVS管使用时,一般并联在被保护电路上。为了限制流过TVS管的电流不超过管子允许通过的峰值电流IPP,应在线路上串联限流元件,如电阻、自恢复保险丝、电感等。

②击穿电压VBR的选择: TVS管的击穿电压应根据线路最高工作电压UM按公式:

VBRmin≥1.2 UM 或 VRWM ≥1.1 UM 选择。交流: UM=1.414Uac,如,对于220V的交流电,其UM=1.414*220=311( V);直流: UM=Udc
使用指导:
③脉冲峰值电流IPP和最大箝位电压VC的选择:当TVS管单独使用时,要根据线路上可能出现的最大浪涌电流来选择IPP合适的型号。当TVS管作为第二级保护时,一般用500W~600W的就可以了。要注意的是,此时的最大箝位电压VC应不大于被保护设备所能耐受的最大浪涌电
压(安全电压)。
④用于信号传输电路保护时,一定要注意所传输信号的频率或传输速率。 信号频率(传输速率)10MHz Mb/s)时, Cj60pF 信号频率(传输速率)100MHz Mb/s)时,Cj60pF 信号频率(传输速率)100MHz Mb/s)时,Cj20pF 当信号频率或传输速率较高时,应选用低电容系列的管子。当低电容系列仍满足不了要求时,就应把TVS管接到快速恢复二极管组成的桥路中,以降低总的等效电容,提高传输信号频率。如下图所示的电路,最高传输频率可达20MHz以上。 

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