TVS的特性及主要参数
TVS二极管的主要参数
TVS二极管的主要参数TVS二极管(Transient Voltage Suppressor Diode)是一种具有特殊的结构和材料,用于抑制电路中的浪涌电压和过电压的二极管。
它通常用于电力电子设备的保护和稳压电路设计,以抵抗瞬态过电压的冲击。
1. 额定电压(Rated Voltage):TVS二极管的额定电压是指在正向工作状态下,能够连续承受的最大电压。
它是一个重要的参数,决定了TVS二极管的工作可靠性和保护能力。
2. 尖峰脉冲功率(Peak Pulse Power):TVS二极管在保护电路中的打开时间很短,因此需要能够吸收和耗散来自过电压的巨大能量。
尖峰脉冲功率是TVS二极管在定义时间内能够承受的最大脉冲功率。
3. 尖峰脉冲电流(Peak Pulse Current):TVS二极管在保护电路中承受过电压时会引起脉冲电流流过。
尖峰脉冲电流是TVS二极管在定义时间范围内能够承受的最大脉冲电流。
4. 极限工作温度(Maximum Operating Temperature):TVS二极管的极限工作温度是指它能够正常工作的最高环境温度。
超过这个温度可能会导致性能下降或者破坏。
5. 开启电压(Breakdown Voltage):TVS二极管的开启电压是指当它承受的电压超过额定电压时,它会开始导电的电压。
开启电压是用来确定TVS二极管工作区域的一个参数。
6. 容量(Capacitance):TVS二极管在正向偏置电压下,容量会引起一些损失。
容量是指反向偏置电压下,TVS二极管之间的电容。
容量较低的TVS二极管可以改善其响应速度,并减少在保护电路中弛豫振荡的可能性。
7. 响应时间(Response Time):TVS二极管的响应时间是指从电压超过设定值并开始导电,到TVS二极管完全导通的时间。
响应时间越短,则对于过电压的保护能力越强。
8. 可反复使用性能(Surge Life):TVS二极管承受过电压后的可靠性和恢复能力是一个重要参数。
TVS管主要特性参数优点和缺点选型依据及注意事项
TVS管主要特性参数优点和缺点选型依据及注意事项TVS管,即可控双向可关断二极管(Transient Voltage Suppressor),是一种用于电路保护的电子元件。
它主要用于限制过电压和抑制电磁干扰。
下面将分别介绍TVS管的主要特性参数、优点和缺点,选型依据及注意事项。
一、主要特性参数:1.额定工作电压(VR):指TVS管正常工作时的最大电压。
超过这个电压,TVS管可能被损坏。
2.浪涌电流(IPP):指TVS管能够承受的瞬时大电流。
当电路中发生瞬态过电压时,TVS管通过分流浪涌电流来保护其他电子元件不受损坏。
3.反向电击电容(CJ):指TVS管在反向击穿时能够存储的电荷量。
4.反向漏电流(IR):指TVS管在线性工作区时的漏电流。
漏电流越小,表示TVS管的保护性能越好。
5.反向击穿电压(VBR):指TVS管在反向击穿状态下的电压。
击穿电压越低,表示TVS管能够更快地对过电压进行响应。
二、优点和缺点:1.优点:(1)可快速响应:TVS管具有响应速度快的特点,能够在几纳秒内响应过电压,保护其他电子元件免受损坏。
(2)可承受大电流:TVS管能够承受大电流,分流浪涌电流,有效保护其他电子元件。
(3)可重复使用:TVS管在过电压事件后能够自动恢复正常工作状态,具有重复使用的特点。
2.缺点:(1)功耗较大:TVS管在正常工作时会消耗一定的功率,可能导致能耗增加。
(2)功耗温升:TVS管的功耗会导致其温度升高,需要注意散热问题,以免影响其工作性能。
三、选型依据:1.工作电压需求:根据电路的工作电压,选择合适的TVS管额定工作电压。
工作电压需有一定的余量,以应对潜在的过电压情况。
2.浪涌电流需求:根据电路中可能出现的浪涌电流,选择具有相应浪涌电流能力的TVS管。
浪涌电流需有一定的余量,以确保TVS管能有效分流浪涌电流。
3.响应速度需求:根据电路需求,选择具有较快响应速度的TVS管。
通常是选择响应时间最短的型号。
TVS管的应用原理参数及选型
TVS管的应用原理参数及选型TVS(Transient Voltage Suppressor)是一种主要用于电子设备中保护电路的二极管,它能够提供有效的瞬态过电压保护,防止电路受到过电压的损害。
TVS管的应用原理、参数及选型如下:一、应用原理:TVS管的工作原理基于Zener电压稳压器的原理。
当TVS管处于正常工作状态时,它会维持一个较低的反向电压,发生瞬态过电压时,TVS管会迅速引导大量的电流,将过电压降低到一个安全范围的电压。
同时,TVS管具有非线性I-V特性,其电阻随电压的变化而变化,能够有效消耗过电压产生的能量。
二、参数:1.最大电压(Vc):TVS管能够承受的最大峰值电压。
选用时应确保过电压不会达到此值。
2.工作电压(Vr):TVS管的额定电压。
当达到此电压时,TVS管开始起作用。
3.额定功率(Pd):TVS管能够持续耗散的功率。
过大的功率会使TVS管过热,降低其寿命。
4. 顶端耐受电流(Itsm):TVS管能够瞬时承受的峰值电流。
当过电压发生时,TVS管必须能够承受此电流。
5.电容(Cj):TVS管的电容特性。
电容越小,TVS管对高频干扰的反应越快。
三、选型:1.根据电路的工作电压确定TVS管的额定电压(Vr)。
额定电压应略大于电路工作电压。
2.根据可能发生的过电压确定TVS管的最大电压(Vc)。
最大电压应大于最大预期过电压。
3.根据电路的功率确定TVS管的额定功率(Pd)。
额定功率应满足电路的需求。
4. 根据过电压产生的峰值电流确定TVS管的顶端耐受电流(Itsm)。
Itsm应大于或等于过电压产生的峰值电流。
5.根据电路的抗干扰能力确定TVS管的电容(Cj)。
电容越小,对干扰的反应越快。
值得注意的是,TVS管的参数选型应根据实际应用情况综合考虑。
不同应用场景下,TVS管的参数需求会有所不同,例如工频电源线路、数据线路、汽车电子等,都会有各自的特殊要求。
总之,TVS管作为一种重要的瞬态过电压保护器件,在电子设备中扮演着关键的角色。
TVS二极管的工作原理及主要参数
TVS二极管的工作原理及主要参数TVS二极管(Transient Voltage Suppressor Diode)是一种用于保护电路免受过电压和过流的影响的二极管。
它依赖于其非线性电阻特性,在电压超过其额定工作电压时,快速地降低电阻以保护电路。
下面将对TVS二极管的工作原理和主要参数进行详细介绍。
一、工作原理TVS二极管的工作原理是利用PN结的整流特性和非线性电阻特性。
当电压低于其额定工作电压时,TVS二极管表现出类似于普通二极管的整流特性,将电流快速导通。
但当电压超过其额定工作电压时,电阻会快速减小,导致电流快速增大。
在额定工作电压以下,TVS二极管的电阻很高,只有极小的漏电流通过。
但当电压超过其额定工作电压时,TVS二极管的电阻快速降低到一个很低的值,导致大量电流通过,并将过电压转移到接地。
二、主要参数1.额定工作电压:TVS二极管的额定工作电压是指其能够正常工作的最高电压。
当电压超过额定工作电压时,TVS二极管会开始导通。
2.电静态电容:电静态电容是指TVS二极管在静态工作条件下的电容值。
它决定了TVS二极管对高频信号的响应能力。
3.峰值脉冲功率:TVS二极管的峰值脉冲功率是指在额定工作电压下,它能够处理的最大瞬态能量。
这个参数决定了TVS二极管能够吸收和释放的过电压能量。
4.尖峰耐受电流:尖峰耐受电流是指在额定工作电压下,TVS二极管能够吸收的最大瞬态电流。
它决定了TVS二极管能够处理的过流能力。
5.反向导通电流:反向导通电流是指TVS二极管在反向电压下,可以通过的最大电流。
这个参数决定了TVS二极管在反向电压下的耐受能力。
6.响应时间:响应时间是指TVS二极管由导通到非导通或由非导通到导通所需要的时间。
这个参数决定了TVS二极管对瞬态电压的响应速度。
7.数量级:数量级是指TVS二极管的最大额定工作电压的数量级。
它决定了TVS二极管能够承受的最高电压。
以上是TVS二极管的工作原理及其主要参数的详细介绍。
TVS器件的特点、电特性和主要电参数
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的正向特性与普通稳压二极管相同,反向击穿拐点近似“直角”为硬击穿,为典型的PN结雪崩器件。
从击穿点到VC值所对应的曲线段表明,当有瞬时过压脉冲时,器件的电流急骤增加而反向电压则上升到箝位电压值,并保持在这一水平上。
2、双向TVS的V-I特性如图1-2所示,双向TVS的V-I特性曲线如同两只单向TVS“背靠背”组合,其正反两个方向都具有相同的雪崩击穿特性和箝位特性,正反两面击穿电压的对称关系为:0.9≤V(BR)(正)/V(BR)(反)≤1.1,一旦加在它两端的干扰电压超过箝位电压VC就会立刻被抑制掉,双向TVS在交流回路应用十分方便。
三、TVS器件的主要电参数1、击穿电压V(BR)器件在发生击穿的区域内,在规定的试验电流I(BR)下,测得器件两端的电压称为击穿电压,在此区域内,二极管成为低阻抗的通路。
2、最大反向脉冲峰值电流IPP在反向工作时,在规定的脉冲条件下,器件允许通过的最大脉冲峰值电流。
IPP与最大箝位电压VC(MAX)的乘积,就是瞬态脉冲功率的最大值。
使用时应正确选取TVS,使额定瞬态脉冲功率PPR大于被保护器件或线路可能出现的最大瞬态浪涌功率。
当瞬时脉冲峰值电流出现时,TVS被击穿,并由击穿电压值上升至最大箝位电压值,随着脉冲电流呈指数下降,箝位电压亦下降,恢复到原来状态。
TVS的特性及其参数
TVS的特性及其参数
电压及电流的瞬态干扰是造成电子电路及设备损坏的主要原因,常给人们带来无法估量的损失。
这些干扰通常来自于电力设备的起停操作、交流电网的不稳定、雷电干扰及静电放电等,瞬态干扰几乎无处不在、无时不有,使人感到防不胜防。
幸好,一种高效能的电路保护器件TVS的出现使瞬态干扰得到了有效抑制。
TVS(TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR)或称瞬变电压抑制二极管是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品,其电路符号和普通稳压二极管相同,外形也与普通二极管无异,当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时,它能以极高的速度(最高达1*10-12秒)使其阻抗骤然降低,同时吸收一个大电流,将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上,从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。
TVS的特性及其参数
图1 TVS特性曲线
TVS的特性
如果用图示仪观察TVS的特性,就可得到图1中左图所示的波形。
如果单就这个曲线来看,TVS管和普通稳压管的击穿特性没有什么区别,为典型的PN结雪崩器件。
但这条曲线只反映了TVS特性的一个部分,还必须补充右图所示的特性曲线,才能反映TVS的全部特性。
这是在双踪示波器上观察到的TVS管承受大电流冲击时的电流及电压波形。
图中曲线1是TVS管中的电流波形,它表示流过TVS管的电流由1mA突然上升到峰值,然后按指数规律下降,造成这种电流冲击的原因可能是雷击、过压等。
曲线2是TVS管两端电压的波形,它表示TVS中的电流突然上升时,TVS两端电压也随之上升,但最大只上升到VC值,这个值比击穿电压VBR略大,从而对后面的电路元件起到保护作用。
TVS的参数。
TVS参数、选型、使用注意事项
TVS参数、选型、使用注意事项一、TVS保护的原理其原理像稳压二极管,都是利用反向击穿稳定电压,但TVS管的响应速度要快于稳压管。
当TVS管的受到反向瞬态高能量冲击时,它能以极高的速度(亚纳秒级)将两级间的阻抗变为低阻抗,从而具有很好的浪涌功率吸收能力,同时也能使两级之间的电压钳位在一个预定值,有效的保护电路后端元器件。
TVS与被保护电路并联二、TVS参数的解读如下是一个5V TVS管的SPEC参数,光看SPEC参数我们可能比较难理解。
TVS电气参数结合如下的TVS工作特性曲线,我们来了解这些参数。
TVS工作特性曲线Vrwm:指的是最大反向工作电压,也指关断电压。
在最大的反向电流IR下,测试出的电压, 一般Vrwm是(0.8~0.9)*Vbr。
关断电压需要大于等于电路正常工作电压,但是不能大太多,和Vbr也有关系,大太多,可能导致TVS不起作用。
需要做到电路正常工作时,TVS不触发,在浪涌来时TVS才工作。
举个例子,TVS用来保护VOUT后端负载,VOUT的电压为3V,那么Vrwm的电压就需要大于或者等于3V,如果Vrwm是2V,那么电路正常工作状态下,TVS就可能已经触发工作,导致耗流增大或者电路故障。
如果Vrwm是20V,那么Vbr可能就是25V,那么TVS从3V到25V雪崩效应中间有很大一片空白,所以说Vrwm稍等于电路正常工作电压,但是也不能大太多。
另外说一句,TVS的关断电压是越低越难做(制作工艺)。
Ir@Vrwm:最大反向漏电流。
Vbr@It:指的是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TVS进入雪崩击穿。
Max Ipp:最大反向峰值脉冲电流。
Vc@Max Ipp:指在特定的Ipp电流时,浪涌经过TVS钳位住的电压。
最大的钳位电压Vc要小于大于电路中最大的工作电压。
举个例子,TVS用来保护VOUT及后端负载,VOUT的后端负载有芯片A和芯片B,芯片A的最大工作电压是3V,芯片B的最大工作电压是4V,那么我们选择TVS的Vc就要小于3V,如果Vc是3.5V,这个芯片A有可能会损坏。
TVS的特性与工作原理
TVS的特性与工作原理TVS(Transient Voltage Suppressor)也被称为过压自愈二极管,是一种用来保护电子元器件免受过压损坏的设备。
TVS具有以下特性和工作原理:S特性:-响应速度快:TVS可以在纳秒级别之内对过压进行响应,迅速将过压转移到地。
这使得TVS能够及时保护电子元件免受过压的损害。
-高功率处理能力:TVS能够处理高达几千瓦的电能,保护电子元件免受高能电流的侵害。
-低电压响应:TVS能够在低电压条件下进行较低的电流放电,以保护电子元件免受较小的电压威胁。
-长寿命:TVS具有长寿命的特点,可以处理数千次过压事件而不会损坏。
S工作原理:TVS是一种双向导通的半导体器件,其工作原理基于PN结的正向击穿特性。
当TVS两端的电压超过设定的击穿电压(正向或反向)时,TVS 将变为一个低阻抗通路,将过压电压引导到地。
-正向击穿:在正向电压击穿(仅对于正向工作的TVS)时,TVS会转变为低阻抗的通路,将过电压引导到地。
当电压回到正常水平时,TVS会重新回到高阻抗状态,准备处理下一个过压事件。
-反向击穿:在反向电压击穿(适用于双向TVS)时,TVS仍然会将过压引导到地,类似于正向击穿。
反向击穿涉及高能耗,因此TVS需要能够处理这种高能电流。
TVS通常由金属氧化物硅(MOV)二极管、硅元件或气体放电管等组成。
根据应用需求,TVS可以选择单向或双向放电。
为了确保TVS的稳定工作,其击穿电压应根据实际需要选择合适的数值。
同时,TVS还需要通过安装保险丝等电路保护元件来确保在极端情况下TVS不会受到过高电压的冲击。
总结起来,TVS通过击穿电压的变化来响应和保护电子元件免受过压损坏。
具有快速响应、高功率处理能力、低电压响应和长寿命等特性,以确保电子设备的安全和可靠性。
瞬态电压抑制二极管参数
瞬态电压抑制二极管参数瞬态电压抑制二极管(TVS)是一种用于保护电子设备不受瞬态过电压影响的器件。
它可以在毫微秒内响应电压过高的情况,将超过设定电压的电压转移到接地,从而保护电路中的其他元器件。
TVS二极管的参数涉及到很多方面,包括其特性、应用范围、选型指南等方面。
下面我们将详细介绍TVS二极管的参数及其相关知识。
一、TVS二极管的特性参数1. 额定峰值功率(Ppp)额定峰值功率是TVS二极管可以吸收的瞬态过电压脉冲功率的最高值。
通常以瓦特(W)来表示。
在选型时,需要根据系统的功耗和预期的过电压脉冲情况来选择合适的额定峰值功率。
2. 额定工作电压(Vrwm)额定工作电压是TVS二极管可以承受的最大持续反向工作电压。
通常以伏特(V)来表示。
在选型时,需要根据系统工作电压的范围来选择适合的额定工作电压。
3. 反向击穿电压(Vbr)反向击穿电压是TVS二极管在反向电压作用下,开始导通的电压。
通常以伏特(V)来表示。
在选型时,需要根据系统的工作电压和安全裕度来选择适合的反向击穿电压。
4. 触发电压(Vt)触发电压是TVS二极管开始导通的电压。
通常以伏特(V)来表示。
在选型时,需要考虑系统工作电压、过电压情况和TVS二极管的响应速度来选择合适的触发电压。
5. 最大脉冲电流(Ipp)最大脉冲电流是TVS二极管可以承受的瞬态过电流的最大值。
通常以安培(A)来表示。
在选型时,需要考虑系统的过电流情况和TVS二极管的耐受能力来选择合适的最大脉冲电流。
二、TVS二极管的应用范围TVS二极管广泛应用于电子设备中,特别是在电源供电、通信、工业控制和汽车电子等领域。
在这些领域中,TVS二极管可以有效保护电路不受来自闪电击击、电压瞬变和电磁干扰等因素的影响,从而提高系统的稳定性和可靠性。
三、TVS二极管的选型指南在选择TVS二极管时,需要考虑以下几个方面:1. 确定系统的工作电压范围和过电压情况;2. 根据系统的功耗和预期过电压脉冲情况选择合适的额定峰值功率;3. 根据系统的工作电压和安全裕度选择合适的额定工作电压和反向击穿电压;4. 根据系统的工作电压、过电压情况和TVS二极管的响应速度选择合适的触发电压;5. 根据系统的过电流情况和TVS二极管的耐受能力选择合适的最大脉冲电流。
TVS二极管的主要参数
TVS二极管的主要参数TVS(TransZorb Voltage Suppressor)二极管是一种用于电路保护的特殊二极管。
它能够提供非线性的电压-电流特性,以保护电路免受过电压和过电流的影响。
以下是TVS二极管的主要参数:1. 耐受浪涌电流(Peak Pulse Current,IPP):这是TVS二极管可以承受的瞬态浪涌电流的最大值。
它是用于电路保护时最关键的参数之一,因为它决定了二极管是否可以快速消耗过电压。
2. 额定电压(Rated Standoff Voltage,VR):这是TVS二极管在正常工作状态下的最大保护电压。
它与电路所需的额定电压相匹配,以确保二极管在工作时能够有效保护电路。
3. 断电电压(Breakdown Voltage,VBR):这是TVS二极管在激活状态下的电压。
一旦达到或超过这个电压,二极管将开始导通并吸收过电压。
4. 浪涌耗能(Peak Pulse Power Dissipation,PPPM):这是TVS二极管能够吸收的瞬态过电压能量的最大值。
它与IPP和VBR相关,能够衡量二极管在保护电路时的性能。
5. 动态电阻(Dynamic Resistance,RDYN):这是TVS二极管在激活状态下的电阻值。
它表征了二极管在消耗过电压时的电阻变化程度。
较低的动态电阻表示二极管能够更有效地消耗过电压。
6. 响应时间(Response Time):这是TVS二极管在过电压发生时开始消耗电量的时间。
对于高速电路保护,较短的响应时间是非常重要的。
7. 电源电压(Operating Voltage):这是TVS二极管的正常工作电压。
它与VR相匹配,确保二极管在正常工作时提供最佳保护。
8. 温度系数(Temperature Coefficient):这是TVS二极管的电性能随温度变化的比例系数。
它表示了二极管在温度变化下的性能变化情况。
9. 包装形式(Package Type):这是TVS二极管的外部封装形式,例如通过孔(Through-Hole)或表面安装(Surface Mount)等。
TVS管主要特性参数优点和缺点,选型依据及注意事项
TVS管主要特性参数优点和缺点,选型依据及注意事项一.TVS管概述TVS(Transient V oltage Suppressor)瞬态电压抑制器。
当两极受到反向瞬态高能量冲击时,能以10 的负12 次方秒量级的速度,将两极间的高阻抗变为低阻抗,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。
在浪涌电压作用下,TVS 两极间的电压由额定反向关断电压VWM 上升到击穿电压VBR,而被击穿,随着击穿电流的出现,流过TVS 的电流将达到峰值脉冲电流IPP,同时在其两端的电压被钳位到预定的最大钳位电压VC 以下,其后,随着脉冲电流按指数衰减,TVS 两极间的电压也不断下降,最后恢复到初态;TVS 管有单向与双向之分,单向TVS 管的特性与稳压二极管相似,双向TVS管的特性相当于两个稳压二极管反向串联。
二.其主要特性参数1、反向截止电压VRWM 与反向漏电流IR:反向截止电压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时的电压,这是表示TVS 管导通的标志电压。
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,一般是几A~几十A。
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;在给定的最大钳位电压下,功耗PM 越大,其浪涌电流承受能力越大,在给定的功耗PM 下,钳位电压越低,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:典型的脉冲波形持续时间为1ms,当施加到二极管上的脉冲波形持续时间小于TP,则随着TP 的减小脉冲峰值功率增加;TVS 所能承受的瞬态脉冲式不重复的,如果电路内出现重复性脉冲,应考虑脉冲功率的累积可能损坏TVS。
瞬态电压抑制二极管参数
瞬态电压抑制二极管参数瞬态电压抑制二极管(Transient Voltage Suppressor,简称TVS)是一种高效能保护电子设备的元件,其主要功能是在电路受到瞬态高电压冲击时,能够迅速地将电压钳制在预定值,从而保护后续电路免受损坏。
以下是关于TVS二极管的一些重要参数及其影响的详细讨论。
1.反向击穿电压(Vbr):这是TVS二极管开始导通并抑制电压的电压值。
在选择TVS二极管时,必须确保Vbr高于正常工作电压,但低于要保护的电路可以承受的最大电压。
2.最大钳位电压(Vc):当TVS二极管处于导通状态时,它会将电压钳制在此电压值。
Vc应小于被保护电路的最大允许电压。
3.最大峰值脉冲电流(Ipp):这是TVS二极管能够承受的最大电流值。
超过此值的电流可能导致二极管损坏。
在选择TVS二极管时,需要考虑电路中可能出现的最大瞬态电流。
4.最大浪涌功率(Pppm):这个参数表示TVS二极管在承受瞬态脉冲时能够耗散的最大功率。
Pppm值越大,二极管的保护能力越强。
5.箝位因子(K):箝位因子是最大钳位电压与反向击穿电压之比。
箝位因子越小,表示TVS二极管对电压的抑制能力越强。
6.响应时间(t):响应时间是从TVS二极管开始承受瞬态电压到其完全导通所需的时间。
响应时间越短,对电路的保护效果越好。
在选择TVS二极管时,需要注意其响应时间是否满足应用需求。
7.结电容(Cj):结电容是TVS二极管的一个寄生参数,它会影响电路的性能。
在选择TVS二极管时,需要注意其结电容值是否对电路产生影响。
为了确保TVS二极管的性能和可靠性,还需要考虑其工作环境条件,如工作温度范围、湿度和机械应力等。
在选择和使用TVS二极管时,应遵循制造商提供的建议和指南,以确保其能够有效地保护电路免受瞬态高电压的冲击。
最后,TVS二极管的参数选择应根据具体的应用场景和需求进行权衡和折衷。
在选择TVS二极管时,需要综合考虑上述参数以及成本、可靠性和可维护性等因素,以确保所选的TVS二极管能够满足实际应用的需求并提供良好的性能表现。
深度解析TVS管的原理和参数
深度解析TVS管的原理和参数TVS管(Transient Voltage Suppressor)是一种用于保护电子设备免受过压损坏的半导体器件。
在电子设备中,由于突发的电压过高,如雷击、工业电源的突变等,会对电子设备造成损害。
TVS管通过提供一个可控制的电压降,来吸收超过设定电压的能量,从而保护电子设备。
本文将深入解析TVS管的原理和参数。
一、TVS管的工作原理TVS管是基于PN结的双向开关,由PN结管和控制电路组成。
当TVS 管两端的电压低于正向击穿电压时,PN结处于正向偏置状态,处于高电阻状态。
当电压超过TVS管的正向击穿电压,PN结进入击穿状态,TVS管会形成一个低电阻通路。
这导致过压的电流通过TVS管,将过压电压消耗掉,从而保护后面的电路和设备。
TVS管的击穿电压分为正向击穿电压和反向击穿电压。
正向击穿电压是指电压在正向施加时,导致PN结击穿的最低电压。
反向击穿电压是指电压在反向施加时,导致PN结击穿的最低电压。
二、TVS管的参数1. 额定功率(Rated Power):指TVS管在设计寿命内所能承受的最大功率。
通常以瓦特(W)来表示。
2. 额定击穿电压(Rated Breakdown Voltage):指TVS管的正向或反向击穿电压。
正向击穿电压通常在几伏到几百伏之间,而反向击穿电压通常在几百伏到几千伏之间。
击穿电压决定了TVS管的保护范围。
3. 激活电压(Clamping Voltage):指TVS管在击穿后形成的低电阻通路时的电压。
激活电压是过压电压与击穿电压之差,也称为保护电压。
激活电压越低,TVS管的保护能力越好。
4. TVS管的响应时间(Response Time):指从过压发生到TVS管进入低电阻通路的时间。
响应时间越短,TVS管的反应速度越快,能更好地保护电子设备。
5. 额定工作电流(Rated Working Current):指TVS管能够长时间承受的最大工作电流。
工作电流过大会造成TVS管过热和损坏。
TVS器件的特性及主要参数
TVS器件的特性及主要参数1.1 TVS的器件特性在规定的反向应用条件下,TVS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的箝制电压。
当过压条件消失后,TVS又恢复到高阻抗状态。
与陶瓷电容相比,TVS可以承受15 kV的电压,但陶瓷电容对高压的承受能力比较弱。
5 kV的冲击就会造成约10%陶瓷电容失效,而到10 kV时,其损坏率将高达到60%。
1.2 TVS器件的主要参数(1)最小击穿电压VBR当TVS流过规定的电流时,TVS两端的电压称为最小击穿电压,在此区域,TVS呈低阻抗的通路。
在25℃时,低于这个电压,TVS是不会发生雪崩击穿的。
(2)额定反向关断电压VWMVWM是TVS在正常状态时可承受的电压,此电压应大于或等于被保护电路的正常工作电压。
但它又需要尽量与被保护电路的正常工作电压接近,这样才不会在TVS工作以前使整个电路面对过压威胁。
按TVS的VBR与标准值的离散度,可把VBR分为5%和10%两种,对于5%的VBR来说,VWM=0.85VBR腿;而对于10%的VBR来说,VWM=0.81VBR。
(3)最大峰值脉冲电流IPPIPP是TVS在反向状态工作时,在规定的脉冲条件下,器件允许通过的最大脉冲峰值电流。
(4)箝位电压Vc当脉冲峰值电流Ipp流过TVS时,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的浪涌抑制能力。
通常把Vc与VBR之比称为箝位因子(系数),其值一般在1.2~1.4之间。
实际使用时,应使Vc不大于被保护电路的最大允许安全电压,否则被保护器件将面临被损坏的可能。
(5)最大峰值脉冲功耗PMPM通常是最大峰值脉冲电流Ipp与箝位电压Vc的乘积,也就是最大峰值脉冲功耗。
它是TVS能承受的最大峰值脉冲功耗值。
在给定的最大钳位电压下,功耗PM越大,其浪涌电流的承受能力越大。
TVSESD管特性参数及选型
TVSESD管特性参数及选型TVS(Transient Voltage Suppressor)器件是一种主要用于抑制瞬态电压的保护器件,能够抵御电路中的过电压和过电流等瞬态干扰。
而ESD(Electrostatic Discharge)管也是一种用来抑制静电放电的保护器件。
下面将对TVS和ESD管的特性参数及选型进行介绍。
S管特性参数:(1)额定电压(Vr):TVS管能够正常工作的最大电压值。
当电压超过额定电压时,TVS管可开始工作,并吸收电流。
(2) 峰值脉冲电流(Ipp):TVS管能够处理的最大瞬态电流。
(3) 响应时间(tr):TVS管从正常工作状态到响应过电压的时间。
(4)工作电压(Vc):TVS管已经接通并能提供额定电流的电压。
(5) 保护电压(Vcmin):TVS管在正常工作状态下的电压。
(6) 短路电流(Isc):当电压超过保护电压时,TVS管能够持续流过的最大电流。
(7)触发电流(It):当电路中的电流超过触发电流时,TVS管开始工作。
2.ESD管特性参数:(1) 触发电压(Vbr):ESD管开始导通的最低电压。
(2)保护电压(Vc):ESD管在正常工作状态下的电压。
(3) 最大电流(Imax):ESD管能够承受的最大电流。
(4) 静电放电容忍电流(Clamp Current):ESD管能够承受的静电放电的最大电流。
(5) 响应时间(tr):ESD管从正常工作状态到响应静电放电的时间。
(6)抗高温特性:ESD管能够在高温环境下正常工作的能力。
选型时需要根据具体的应用场景及电路要求来选择合适的TVS或ESD 管。
以下是一些选型的注意事项:1.了解具体的电路设计要求,如额定电压、最大电流、触发电压等,以便选择合适的TVS或ESD管。
2.考虑TVS或ESD管的封装类型及尺寸,确保能够适应所需的安装空间。
3.了解各种TVS或ESD管的厂家,选择知名度高、产品质量可靠的品牌。
4.参考相关的技术规范和标准,如IEC、MIL-STD等,以确保所选的TVS或ESD管符合应用需求。
TVS二极管的主要参数与选型
TVS二极管的主要参数与选型TVS二极管,即可变电压二极管(Transient Voltage Suppressor Diode),也称为击穿二极管或TVS二极管。
它是一种用于保护电子设备免受电压浪涌和电静电放电的快速响应电压限制器。
本文将详细介绍TVS二极管的主要参数与选型。
1.主要参数1.1额定工作电压(VRWM):TVS二极管在正常工作条件下能够承受的最大电压。
这个值通常以伏特(V)为单位标记。
1.2冲击浪涌峰值电流(IPP):TVS二极管能够耐受的最大瞬间电流。
这是在最严重的电压浪涌或电静电放电条件下的最高电流值。
1.3响应时间:指TVS二极管从电压上升到达其击穿电压,开始导通所需的时间。
响应时间较低的TVS二极管能够更快地保护设备。
1.4瞬态电流:在TVS二极管导通时通过的电流。
这是经过所保护设备的电流的最大峰值。
1.5阻抗:TVS二极管在工作电压下的电阻值。
它决定了限制电压的能力。
阻抗值越低,TVS二极管对于电压浪涌的响应越好。
1.6工作温度范围:TVS二极管能够正常工作的温度范围。
这是在制造过程中经过测试确定的。
2.选型2.1额定工作电压(VRWM):选择TVS二极管时应确保其额定工作电压大于或等于所需保护设备的工作电压。
通常额定工作电压应大于保护电路中的最高电压。
2.2冲击浪涌峰值电流(IPP):根据所保护电路的需求,选择具有足够承受冲击浪涌峰值电流的TVS二极管。
2.3响应时间:在对抗电压浪涌或电静电放电问题时,响应时间很重要。
通常更短的响应时间意味着更好的保护性能。
2.4瞬态电流:根据所需保护设备的电流需求,选择能够承受足够电流的TVS二极管。
确保所选TVS二极管的瞬态电流大于或等于所保护设备的最大电流。
2.5阻抗:选择具有较低阻抗值的TVS二极管,以确保对于电压浪涌的响应能力最大化。
2.6工作温度范围:根据应用环境的要求,选择具有适当工作温度范围的TVS二极管。
S二极管的选型注意事项3.1基本参数:仔细阅读和理解TVS二极管的规格书,并注意其额定工作电压、冲击浪涌峰值电流、响应时间、瞬态电流、阻抗和工作温度范围等参数。
TVS常规参数以及测试方法介绍
TVS常规参数以及测试方法介绍TVS(Transient Voltage Suppressor)是一种用于防止电路中的过电压的保护设备。
它可以快速且有效地将过电压引到安全水平,从而保护电路中的其他电子元件。
在本文中,我们将介绍TVS的常规参数以及测试方法。
TVS的常规参数主要包括峰值脉冲功率(Pppm)、额定耗散功率(Pd)、峰值脉冲电流(Ippm)、最大脉冲功率(Ppk)、最大脉冲电流(Ipk)等。
这些参数可以帮助我们了解TVS的工作性能和保护能力。
首先,峰值脉冲功率(Pppm)是指TVS能够吸收的电能的峰值。
它是通过将TVS连接在一个电流脉冲源上,测量TVS上的电流和电压,并计算出功率得到的。
一般来说,Pppm的值越大,TVS的保护能力越强。
其次,额定耗散功率(Pd)是指TVS能够连续耗散的功率。
它是通过将TVS连接在一个稳定电流源上,测量TVS上的电压和电流,并计算出功率得到的。
Pd的值反映了TVS能够长时间工作的能力。
峰值脉冲电流(Ippm)是指TVS能够吸收的电流的峰值。
它是通过将TVS连接在一个电流脉冲源上,测量TVS上的电流和电压,并计算出电流得到的。
Ippm的值越大,TVS对电压过载的保护效果越好。
最大脉冲功率(Ppk)是指TVS能够吸收的最大电能的峰值。
它是通过将TVS连接在一个电流脉冲源上,测量TVS上的电流和电压,并计算出功率得到的。
Ppk的值是TVS的关键特性之一,它决定了TVS能够承受的最大脉冲功率。
最大脉冲电流(Ipk)是指TVS能够吸收的最大电流的峰值。
它是通过将TVS连接在一个电流脉冲源上,测量TVS上的电流和电压,并计算出电流得到的。
Ipk的值越大,TVS对电流过载的保护效果越好。
对于TVS的测试方法,常见的有两种:直流测试和脉冲测试。
直流测试是将TVS连接在一个稳定电流源上,测量TVS上的电流和电压。
通过改变电流的大小,可以得到TVS的电流-电压特性曲线。
这种测试方法适用于评估TVS的稳态性能。
TVS管主要参数说明及作用
TVS管主要参数说明及作用TVS管,全称为Transient Voltage Suppressor,也称为TVS二极管、瞬态电压抑制二极管,是一种用于保护电子设备免受瞬态电压冲击的电子元件。
它可以在电路中提供瞬态电压保护,确保电压在安全范围内,从而防止电路过压破坏和损坏。
主要参数说明及作用如下:1.峰值反向电压(VBR):指代TVS管正常工作时可承受的最大反向电压。
它决定了TVS管保护的电路在有过压冲击时所能承受的最高电压。
当电路的电压超过VBR时,TVS管将启动工作,将过剩的能量引流到地。
2.峰值脉冲功率(PPM):表示TVS管允许通过的最大脉冲功率,通常以瓦特(W)为单位。
它决定了TVS管在短时间内能够吸收的能量。
3.瞬态响应时间(tR):指TVS管从未激发状态到达10%、50%、90%等特定电压的时间。
响应时间越短,TVS管对过压冲击的响应能力越强。
4.电流容量(IT):表示TVS管能够承受的最大经过电流。
它是决定TVS管稳定工作的重要参数,过大的电流可能造成TVS管烧毁。
5.浪涌容量(PPM):表明TVS管在一定时间内可以吸收的过电压能量,通常以焦耳(J)为单位。
浪涌容量越大,TVS管对过电压冲击的吸收能力越强。
6. 电压温度系数(VBR Temperature Coefficient):TVS管工作温度变化时,峰值反向电压的变化率。
该系数可以衡量TVS管在不同温度下的反向电压稳定性。
7. 工作温度范围(Operating Temperature Range):TVS管能够正常工作的温度范围。
TVS管的作用在于保护电子设备免受过电压的破坏。
当电路中出现过电压时,TVS管会迅速打开,将过剩的能量引流到地,从而保护其他电子元件。
TVS管可以防止过电压对电子设备产生破坏或失效,并提供短路保护。
它广泛应用于各种电子设备中,如电源、通信设备、计算机、汽车电子等。
需要注意的是,不同应用场景下TVS管的参数需求各不相同。
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瞬态电压抑制器(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10-12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。
由于它具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点,目前已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。
具体有以下三大特点: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,便会导致损坏。
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音影响。
一、TVS的特性及主要参数1、TVS的特性曲线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。
2、TVS的特性参数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IRVBR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和平共处±10% VBR两种。
对于±5%VBR来说,VWM=0.85VBR;对于±10% VBR来说,VWM=0.81 VBR。
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。
它是串联电阻上升和因温度系数两者电压上升的组合。
VC 、IPP反映了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PMPM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TCTC是从零到最小击穿电压VBR的时间。
对单极性TVS小于1×10-12秒;对双极性TVS 小于是1×10-11 秒。
二、TVS二极管的分类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。
三、TVS的选用技巧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。
在确定了最大箝位电压后,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是随温度增加而增大;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。
四、TVS与压敏电阻的比较目前,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。
补充:TVS管是一般是高压瞬间吸收的管子,一般用在防雷保护装置电路。
而一般的稳压管都是指低电压稳压,反向击穿电压较低。
当超过它的一定的电压就会被击穿而破坏。
TVS是有单极性和双向无极性的区分的,TVS重要参数应该是漏电流和反应时间。
1)First, TVS is for surge protective, but Zener is for voltage stable.So TVS is always above 260W and to 5000W, but the normal power for Zener is .05W/1W 2)The response time of Zener should be shorter than TVS. 3)The raw wafers of Zener should be 外延, but it"s not for Chinese companies Transient over loading of voltage and current is the main cause of damage of the electronic circuit and equipment, which brings on great loss. Transient voltage suppressor diode is the key device that effectively protects the exact elements and devices in the electronic circuit from damage. They are often used to protect sensitive circuit elements from over loading due to lightning, switch induction and electrostatic discharge. There are wide areas in national and international application. Transient voltage suppressor diode is a new product developing on the base of rectifier diode technology, the circuit symbol and appearance of which are the same with common diode. It works in the reverse cut-off state in circuit, so it doesn’t affect any functions of circuit. Transient voltage suppressor diode turns into reverse turn-on state in extreme short time and clamps the voltage on safe numerical value required when transient voltage or current pulses of great amplitude appear in circuit due to lightning and wiring interference. 在电路中一般工作于反向截止状态,此时它不影响电路的任何功能。
TVS在规定的反向应用条件下,当电路中由于雷电、各种电器干扰出现大幅度的瞬态干扰电压或脉冲电流时,它在极短的时间内(最高可达到1×10-12秒)迅速转入反向导通状态,并将电路的电压箝位在所要求的安全数值上,从而有效的保护电子线路中精密元器件免受损坏。
干扰脉冲过去后,TVS又转入反向截止状态。
由于在反向导通时,其箝位电压低于电路中其它器件的最高耐压,因此起到了对其它元器件的保护作用。
TVS能承受的瞬时脉冲功率可达上千瓦,其箝位时间仅为1ps[1]。
TVS根据极性可分为单向和双向TVS。
单向TVS一般适用于直流电路,双向TVS一般适用于交流电路中。
由于TVS起保护作用时动作迅速、寿命长、使用方便,因此在瞬变电压防护领域有着非常广泛的应用。
各参数说明如下:1、击穿电压V(BR)2、最大反向脉冲峰值电流Ippm3、最大反向工作电压VRWM4、最大箝位电压VC(max)5、反向脉冲峰值功率Pppm6、电容CPP7、漏电流I。