1_TVS瞬态干扰抑制器 (1)
2024年瞬态电压抑制器二极管市场策略
2024年瞬态电压抑制器二极管市场策略1. 引言瞬态电压抑制器（Transient Voltage Suppressor，TVS）二极管是一种用于抑制电路中瞬态电压波形的保护器件。
由于电路中常常会遭受来自雷击、电源突变或电磁干扰等因素带来的高电压峰值，瞬态电压抑制器二极管的需求量逐年增加，市场潜力巨大。
本文将讨论2024年瞬态电压抑制器二极管市场策略，以满足不断增长的市场需求。
2. 市场分析2.1 市场规模根据市场研究报告显示，全球瞬态电压抑制器二极管市场规模从2019年的10亿美元增长至了2020年的12亿美元，年复合增长率达到了20%。
预计到2025年，市场规模将超过15亿美元。
2.2 市场趋势市场需求的增长主要受以下几个趋势影响： - 数字化转型的加速：随着物联网（IoT）和5G技术的发展，电子设备的连接性和智能化正在快速增加。
这些设备对于抑制电路中的瞬态电压问题变得更加敏感，从而推动了瞬态电压抑制器二极管的需求增长。
- 新能源车辆市场的扩大：电动汽车和混合动力汽车的市场份额逐渐增加，这些车辆对于电源系统中的瞬态电压抑制的需求也在增加，推动了瞬态电压抑制器二极管市场的发展。
- 产业自动化的需求增长：工业领域对于电路保护的需求也在不断增加，特别是在高压、高温等恶劣环境下，瞬态电压抑制器二极管发挥了重要作用。
2.3 市场竞争格局目前，瞬态电压抑制器二极管市场竞争激烈，主要的竞争对手包括Vishay、STMicroelectronics、Littelfuse等知名厂商。
这些厂商在技术研发、产品质量和市场渗透力方面都有一定的优势。
此外，国内厂商也在市场上崭露头角，给市场竞争格局带来一定的变化。
3. 市场策略3.1 产品创新为了在市场竞争中脱颖而出，厂商需要不断进行产品创新。
主要包括以下几个方面： - 提高产品性能：针对不同应用领域的需求，开发高压、高温、高频等特殊工况下能够稳定工作的瞬态电压抑制器二极管，满足客户对产品性能的要求。
瞬态抑制二极管的作用原理
瞬态抑制二极管的作用原理瞬态抑制二极管（Transient Voltage Suppression Diode，TVS）是一种主要用于保护电子设备免受过电压/电流影响的器件。
TVS 是以二极管的形式制造的，它能够在信号线路中对过电压进行保护，同时在达到某个电压时导通，将过电压限制在一个安全范围内。
TVS 的原理非常简单，但其功效却十分显著，因此被广泛应用于各种类型的电子设备中。
TVS 的作用原理：在电路中使用 TVS 的主要目的是保护电路免受过电压的影响。
因为许多电子设备只能工作在一个特定的电压范围内，一旦电压超出这个范围，就会导致电子设备受损或者失效。
过电压的出现可能是由于闪电、静电放电、电源瞬间变化或其他突发事件导致的。
针对这些情况，TVS 可以提供及时的保护。
TVS 之所以能够保护电路免受过电压的影响，在于其内部具有两种不同的工作方式：反向击穿和顺向限流。
1. 反向击穿当电路中的电压达到 TVS 的反向击穿电压时，TVS 将以正常的方向导通，将电路中的电流引至地线，从而将电路免受电压过高的影响。
在这种情况下，TVS 的内部元件将发生快速击穿，内部电路瞬间变为导体，从而将电路中的电压降低到安全范围内。
当电压回到正常工作电压范围内时，TVS 将自动恢复其原有的状态。
2. 顺向限流在过电压的情况下，当电路中的电压超过 TVS 的顺向电压时，TVS 将开始限流，阻止电流进入电路。
这种限流效应是通过 TVS 的 PN 结构实现的。
PN 结的两个端点之间是独立的，当一个端点的电压达到电路中电压的顺向电压时，该端点将变为导体，允许电流流过。
这样，顺向限流器就起到了限制电流的作用。
优点：1. TVS 是一种电容稳定性好、响应速度快的器件。
2. TVS 可以快速响应过电压，能够迅速将过电压限减到安全范围内。
3. TVS 可以快速恢复到正常状态，其具有自愈性能。
4. TVS 具有坚固性和可靠性，其寿命长，抗干扰能力强。
TVSS瞬态电压浪涌抑制器
TVSS瞬态电压浪涌抑制器介绍1.前言：TVSS (Transient Voltage Surge Suppressor) 瞬态电压浪酒抑制器，或叫瞬态浪涌抑制器，用于低压配电系统中，通常由三级组成全面的保护。
TVSS是美国对高端浪涌保护设备(High tier SPD)的简称，美国TVSS与欧洲SPD相比最显著特点是响应快(即能应对高频脉冲);能够有效防护电磁脉冲对网络系统的破坏性干扰和损害，在美国主要用于(军工，超算，银行证券等高端服务器机房等)对数据业务抗高频干扰有较高要求的场合;作为美国领先的高科技产品，列入美国出口管制的高科技产品范畴。
2.瞬态浪涌产生的位置及原因突波(瞬间发生的高压)和瞬态尖峰浪酒(持续期为微秒～2ms的尖峰脉冲)会以下述三种形式串入用户供电系统中。
图1示出瞬态过电压图。
(1)产生于配电线路上，放电电流200～400kA，脉宽0.1～0.2ms的高压尖峰脉神，持续1～2s①打在电网上的直击雷②感应雷透过感应方式耦合到电子设备的电源线，控制讯号线或通讯线上;③高压线路的短路故障。
(2)于用户的供电系统中产生的工作浪涌，放电电流10kA，峰值电压最高达6000①高压变压器的投入或切除②大型电动机及水泵的启、停;③电焊机、电梯马达的运行;④补偿调整电容系统的调节;⑤重载可控硅负载的运行。
(3)产生于内部末端负载的瞬态浪涌，峰值电压可达5000V，放电电流几百安培数量级。
①复印机运行;②激光打印机开明;③继电器、开关、电磁阀、变频调速器引起的线路间干扰;④末端负载过流短路故障;⑤静电放电。
3.瞬态浪涌对设备的危害瞬态浪涌对负载可能产生的危害，分级为如下三种：(1)浪涌电压的峰值达到20kV数量级以上，强度冲击，产生下述危害。
①会对用户的设备立即造成灾害性不可恢复的直接经济损失;②整个系统停顿，如银行电脑服务停顿，移动电话通讯中止等间接经济损失。
(2)浪涌电压处于1.2～2.1kV数量级，中度冲击，产生下述危害：①造成用户设备中的某些部件被损坏或致其性能提前老化;②电子设备的线路板及元件烧毁。
TVS瞬态电压抑制二极管(钳位二极管)原理参数
TVS瞬态电压抑制二极管（钳位二极管）原理参数瞬态电压抑制二极管(TVS)又叫钳位二极管，是目前国际上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，但却能吸收高达数千瓦的浪涌功率，它的主要特点是在反向应用条件下，当承受一个高能量的大脉冲时，其工作阻抗立即降至极低的导通值，从而允许大电流通过，同时把电压钳制在预定水平，其响应时间仅为10-12毫秒，因此可有效地保护电子线路中的精密元器件。
瞬态电压抑制二极管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，并把电压钳制到预定水平，双向TVS适用于交流电路，单向TVS一般用于直流电路。
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。
耐受能力用瓦特(W)表示。
瞬态电压抑制二极管的主要电参数（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与最大钳位电压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。
瞬态电压抑制二极管的分类瞬态电压抑制二极管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。
瞬态电压抑制二极管的应用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、M P3、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。
tvs瞬态抑制二极管参数
TVS瞬态抑制二极管参数1. 介绍瞬态抑制二极管（Transient Voltage Suppressor Diode，简称TVS二极管）是一种用于保护电子电路免受瞬态电压干扰的器件。
它可以有效地抑制过电压和过电流，保护电路中的其他元件不受损坏。
本文将重点介绍TVS瞬态抑制二极管的参数，包括其电气参数、封装参数和可靠性参数。
2. 电气参数2.1 额定电压（Vr）额定电压是指TVS二极管能够正常工作的最大电压。
当电压超过额定电压时，TVS二极管将开始导通，以保护电路免受过电压的影响。
2.2 尖峰脉冲功率（Ppp）尖峰脉冲功率是指TVS二极管能够吸收的瞬态脉冲能量。
它表示了TVS二极管在瞬态电压出现时能够承受的最大功率。
通常情况下，尖峰脉冲功率越大，TVS二极管的抑制能力越强。
2.3 最大反向峰值电流（Ipp）最大反向峰值电流是指TVS二极管能够承受的最大反向电流。
当电路中的电压超过额定电压时，TVS二极管将导通，使电流通过，以保护电路。
最大反向峰值电流越大，TVS二极管的抑制能力越强。
2.4 动态电阻（Rd）动态电阻是指TVS二极管在导通状态下的电阻。
动态电阻越小，TVS二极管的抑制能力越强。
因此，低动态电阻是衡量TVS二极管性能好坏的重要指标之一。
3. 封装参数3.1 封装类型TVS瞬态抑制二极管有多种封装类型可供选择，常见的封装类型有DO-214、SMA、SMB等。
不同的封装类型适用于不同的应用场景。
选择合适的封装类型可以提高电路的可靠性和稳定性。
3.2 封装尺寸封装尺寸是指TVS二极管的外部尺寸。
在进行电路设计时，需要考虑TVS二极管的封装尺寸是否符合电路板的布局要求，以确保TVS二极管能够正确安装在电路板上。
3.3 焊接温度焊接温度是指TVS二极管在焊接过程中所能承受的最高温度。
在进行电路组装时，需要控制焊接温度，避免超过TVS二极管的最大焊接温度，以免影响其性能和可靠性。
4. 可靠性参数4.1 工作温度范围工作温度范围是指TVS二极管能够正常工作的温度范围。
瞬态电压抑制二极管(TVS)特点及主要参数
瞬态电压抑制二极管(TVS)特点及主要参数一、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T ＝25℃，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I PP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。
I PP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P PR大于被保护器件或线路可能出现的最大瞬态浪涌功率。
常见防雷(surge,lighting)器件(TVS,压敏电阻,气体放电管,固体放电管,SPD)应用
常见防雷（surge,lighting)器件(TVS,压敏电阻，气体放电管，固体放电管，SP D)应用TVS瞬态干扰抑制器性能与应用瞬态干扰瞬态干扰指交流电网上出现的浪涌电压、振铃电压、火花放电等瞬间干扰信号，其特点是作用时间极短，但电压幅度高、瞬态能量大。
瞬态干扰会造成控制系统的电源电压的波动；当瞬态电压叠加在控制系统的输入电压上，使输入控制系统的电压超过系统内部器件的极限电压时，便会损坏控制系统内部的设备，因此必须采用抑制措施。
硅瞬变吸收二极管硅瞬变吸收二极管的工作有点象普通的稳压管，是箝位型的干扰吸收器件；其应用是与被保护设备并联使用。
硅瞬变电压吸收二极管具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力，及极多的电压档次。
可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压，以及感应雷所产生的过电压。
TVS管有单方向(单个二极管)和双方向(两个背对背连接的二极管)两种，它们的主要参数是击穿电压、漏电流和电容。
使用中TVS管的击穿电压要比被保护电路工作电压高10％左右，以防止因线路工作电压接近TVS击穿电压，使TVS漏电流影响电路正常工作；也避免因环境温度变化导致TVS管击穿电压落入线路正常工作电压的范围。
TVS管有多种封装形式，如轴向引线产品可用在电源馈线上；双列直插的和表面贴装的适合于在印刷板上作为逻辑电路、I/O总线及数据总线的保护。
TVS的特性TVS的电路符号和普通的稳压管相同。
其电压-电流特性曲线如图1所示。
其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。
图2是TVS的电流-时间和电压-时间曲线。
在浪涌电压的作用下，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箝位到预定的最大箝位电压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，这就是TVS抑制可能出现的浪涌脉冲功率，保护电子元器件的过程。
TVS的选用
TVS的特性及应用2004-12-13 作者：huanghm瞬态电压抑制器（Transient V oltage 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。
瞬态电压抑制器原理
瞬态电压抑制器原理瞬态电压抑制器（Transient Voltage Suppressor，简称TVS）是一种用于抑制电路中瞬态电压峰值的保护装置。
它主要通过将过电压引导到地或其他低电压点，来保护电路中的敏感器件不受过电压的破坏。
瞬态电压抑制器广泛应用于各种电子设备和电路中，起到了重要的保护作用。
瞬态电压抑制器的工作原理很简单，它通过采用一个元件来实现。
这个元件通常是一个二极管，被称为瞬态电压抑制二极管（Transient Voltage Suppression Diode，简称TVS二极管）。
TVS 二极管是一种特殊设计的二极管，具有较高的击穿电压和能量吸收能力。
当电路中出现瞬态电压过高的情况时，TVS二极管会迅速导通，使过电压能够通过它流向地或其他低电压点。
TVS二极管的击穿电压通常比电路中其他元件的耐压要低，这样当电压超过其击穿电压时，TVS二极管就会迅速变为导通状态，将过电压引导到地或其他低电压点，从而保护电路中的其他元件。
在正常工作状态下，TVS二极管处于非导通状态，不对电路中的信号产生任何影响。
只有在电路中出现瞬态电压过高的情况下，TVS 二极管才会迅速导通。
一旦过电压被抑制，TVS二极管就会恢复到非导通状态，不对正常信号产生干扰。
瞬态电压抑制器的选择应根据电路中的工作电压和所需的保护能力来确定。
TVS二极管的击穿电压应与电路的工作电压相匹配，以确保在电压超过工作电压时能够迅速导通。
此外，还需考虑TVS二极管的能量吸收能力，以确保它能够有效地吸收电路中的过电压能量。
因此，在选择瞬态电压抑制器时，需要综合考虑电压和能量两个因素。
除了常见的TVS二极管外，还有其他形式的瞬态电压抑制器，如金属氧化物体层二极管（Metal Oxide Varistor，简称MOV）、气体放电管（Gas Discharge Tube，简称GDT）等。
这些瞬态电压抑制器在不同的应用场景中具有各自的特点和适用性。
瞬态电压抑制器原理
瞬态电压抑制器原理瞬态电压抑制器（Transient Voltage Suppressor，简称TVS）是一种能够保护电子设备免受电压突变或电磁干扰的损害的电子元件。
它主要通过将过电压引入到自身，将其能量耗散掉，从而保护后续电路的稳定工作。
瞬态电压抑制器的工作原理可以简单地用两个关键词来概括：快速响应和高能耗散。
首先，当输入电压出现突变或干扰时，瞬态电压抑制器能够迅速响应并将电压过载引入到它自身。
其次，由于瞬态电压抑制器内部结构特殊，它具有较高的能量耗散能力，能够将过电压中的能量以较快的速率散热，从而保护后续电路。
瞬态电压抑制器通常由金属氧化物半导体场效应管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，简称MOSFET）和二极管组成。
在正常工作状态下，瞬态电压抑制器相当于一个高阻抗状态，不对信号产生任何干扰。
而当输入电压出现瞬态过电压时，MOSFET会迅速将电压过载引入到瞬态电压抑制器内部。
此时，二极管的主要作用是将过电压能量耗散，保证整个电路的稳定性。
瞬态电压抑制器的响应时间非常短，通常在纳秒级别。
这使得它能够迅速响应并吸收过电压，从而保护后续电路免受损害。
此外，瞬态电压抑制器还具有较高的能量耗散能力。
这主要得益于MOSFET和二极管的特殊结构和材料选择，使其能够更好地耗散过电压中的能量。
瞬态电压抑制器有广泛的应用领域。
例如，在电子设备中，输入电压的瞬态过电压可能会对后续电路产生不可逆的损害。
通过使用瞬态电压抑制器，可以将这些过电压引入到电压抑制器内部，从而保护后续电路。
此外，瞬态电压抑制器还广泛应用于通信设备、汽车电子、工业控制等领域。
瞬态电压抑制器是一种能够保护电子设备免受电压突变或电磁干扰的损害的电子元件。
它通过快速响应和高能耗散的原理，将过电压引入到自身并将其能量耗散掉，从而保护后续电路的稳定工作。
瞬态电压抑制器具有响应速度快、能量耗散能力强的特点，广泛应用于各个领域。
瞬态抑制器 TVS技术介绍
瞬态抑制器TVS技术介绍1.静电的产生简单的说就是两物质经由接触摩擦而失去电子或得到电子，使带「不流动」的电荷称之静电。
举例说明：垫板经由与人体摩擦后可吸引头发；尼龙裤或羊毛衣脱下时，因与人体摩擦而产生静电，在接触到空气而中和，以至于发出霹ㄆㄚ声响。
相对湿度也是影响摩擦生电的电量大小的因素，再低于45度以下时，会产生比处于55度以上的湿度下，更大的电压，破坏性也相对较大。
合理的相对湿度在30~60度之间＊静电的能量公式如下静电的能量＝1/2*C*V²Q＝C*V电荷总量不变若C减少则V增加2.ESD故障模式※人体放电模式HBM(Human-Body Model)※组件充电模式CDM(Charged-Device Model)※机器放电模式MM(Machine Model)※电场感应模式FIM(Field-Induced Model)HBM模式概念摩擦－带电－接触－放电－损坏人体经由某种因素累积了静电，此时若接触到IC的接脚或其它导电部分，因两者之间电位不同，而IC某处又提供静电电荷消散路径时，将发生静电电荷消散，最后达到电荷平衡状态，在此一过程的极短时间(ns)内产生数安培的放电电流。
CDM模式概念IC因摩擦或者其它因素而在IC内部累积了静电电荷，当IC在处理过程中，若碰触到接地表面，则静电将至内部流出造成放电现象，CDM上升时间约100ps，损坏时间则在20-50ps间即发生。
MM模式概念机器放电模式是指在IC生产过程中，因为制程的自动化、机械化，生产机台本身因此累积了静电电荷，当机器碰触IC时，静电电荷便从IC接脚放电。
FIM模式概念电场感应模式意指当IC因输送带或其它因素经过一电场时，其相对极性电荷可能会自IC接脚排放，待IC通过电场之后，IC本身便累积了静电电荷，此电荷便会以类似CDM模式放电。
3.静电放电的失效判定标准通常有下列三种方法：故障等级：等级A：经ESD测试后系统功能正常。
TVS二极管参数简介及应用
TVS瞬变二极管（瞬态电压抑制器）主要特性参数和选用注意事项瞬变二极管是一种二极管形式的高效能保护器件，具有极快的响应时间和相当高的浪涌吸收能力。
当TVS二极管的两端受到反向瞬态过压脉冲时，能以极高的速度把两端间的高阻抗变为低阻抗，以吸收瞬间大电流，并将电压箝制在预定数值，从而有效保护电路中的元器件免受损坏。
本文讲述了TVS器件的主要特性参数和选用注意事项，同时给出了TVS在电路设计中的应用方法。
1 TVS二极管的特性及主要参数1.1 TVS二极管的器件特性在规定的反向应用条件下，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 的箝制电压。
当过压条件消失后，TVS二极管又恢复到高阻抗状态。
与陶瓷电容相比，TV S可以承受15 kV的电压，但陶瓷贴片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二极管的主要参数(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，TV S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，VW M=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。
TVS1
TVS：TVS器件瞬态电压抑制器简称TVS。
TVS具有体积小，功率大，响应快，无噪声，价格低等诸多优点，是目前国际上普遍使用的一种高效能的保护器件。
它的外形与普通二极管无异，但却能“吸收”功率高达数千瓦的浪涌信号，具有很短的反应时间及很高的尖峰电流负荷承受能力。
抑制二极管（TVS管）主要系列：P6KE系列、SMAJ系列TVS说明TVS--Transient Voltage Suppresser--瞬态电压抑制器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、雷击干扰及静电放电等,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。
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。
TVS的特性与工作原理
TVS的特性与工作原理TVS（Transient Voltage Suppressor）即瞬态电压抑制器，是一种用于保护电子设备免受瞬态电压冲击的电气器件。
它能够通过提供通路来消耗瞬态电压的能量，使电子设备避免瞬态电压冲击的损坏。
在本文中，将详细介绍TVS的特性以及其工作原理。
1.超快响应时间：TVS器件的响应时间非常快，通常在纳秒级别，能够迅速响应并吸收瞬态电压的能量。
2.高电流容量：TVS器件能够承受高电流冲击，通常具有较高的耐电流能力，能够提供足够的通路来吸收电压峰值。
3.高能量容量：TVS器件具有较高的能量容量，能够吸收电压脉冲的能量。
4.低静态电压：TVS器件在正常工作状态下的电压非常低，不会对电路的正常工作产生影响。
TVS的工作原理：TVS器件的主要构成是一个特殊的二极管结构，由一个PN结和一个反向导通二极管组成。
1.当电路正常工作时，TVS器件处于断开状态。
在这种情况下，离子掺杂的半导体材料使得PN结两侧产生空穴和自由电子，从而形成绝缘层，电流无法流过。
2.当瞬态电压超过设定的阈值时，TVS器件将迅速切换到导通状态。
在导通状态下，反向导通二极管会提供一个低阻抗路径，使瞬态电压得以通路流过。
3.通过提供低阻抗通路，TVS器件将吸收瞬态电压的能量，将其耗散为热能，从而保护电子设备不受损害。
4.当瞬态电压下降到设定的阈值以下时，TVS器件将恢复到断开状态，不再提供通路。
TVS的工作原理可简化为两个阶段：断开状态和导通状态。
当电路正常工作时，TVS器件处于断开状态，不影响电路的正常工作。
只有当瞬态电压超过设定的阈值时，TVS器件将迅速切换到导通状态，吸收瞬态电压的能量，保护电子设备。
一旦瞬态电压下降到设定的阈值以下，TVS器件将恢复到断开状态，不再提供通路。
总结：TVS是一种用于保护电子设备的瞬态电压抑制器。
它具有超快的响应时间、高电流容量和能量容量，能够迅速响应并吸收瞬态电压的能量。
TVS器件的工作原理通过切换导通状态提供通路，吸收瞬态电压的能量，保护电子设备不受损害。
TVS的作用
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，其主要特性参数有： 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。 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。 ⑥稳态功率P0：TVS管也可以作稳压二极管用，这时要使用稳态功率。 ⑦极间电容Cj：与压敏电阻一样，TVS管的极间电容Cj也较大，且单向的比双向的大，功率越大的电容也越大。 瞬态抑制二极管（TransientVoltageSuppressor）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。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，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。编辑本段TVS和一般的稳压二极管有什么区别
瞬态干扰抑制讲解
击穿电压
阳极(+)
30 V 电子流
维持电压 接触点距离
阴极(－)
维持电压一般为20－30V，维持电流一般为1A。
当电压或电流不满足条件时，弧光放电终止
弧光放电 金属气化 气体金属桥上电流由电路电阻和电源电压决定。
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2. 电快速瞬变脉冲群（EFT）
避免触头气体击穿的两个条件 1) 使触头间电压始终保持低于击穿电压，防止辉光放电。 2) 使触头电压的起始上升率低于产生弧光放电的临界值(对大多数触头来说1V/微妙)，
电感性负载
在电气和机电设备中常见的一种瞬态干扰是由继电器、马达、变压器等电感器件和开 关动作产生的。
一般这些器件构成系统的一部分，因此干扰往往在系统内部产生。设计人员对此应给 予足够的重视。
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2. 电快速瞬变脉冲群（EFT）
开关触点击穿导通机理
气 隙 上 的 电 压
320V
击穿电压
维持电压
ESD对电路工作影响的机理
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4 .静电放电干扰及其防护
ESD防护设计及措施 减少ESD影响的设计原则：
阻止ESD产生 阻止EMI耦合到来自路或设备 通过设计工艺增加设备固有的抗骚扰性
减少ESD影响的附件保护措施
设备中不用的输入端允许处于不连接或者悬浮状态 应用滤波器阻止ESD耦合至设备 PCB设计：走线是ESD产生EMI的发射天线， 要求线短,包围面积小 外壳设计，为减少EMI缝隙边沿每隔一段距离应电连接 正确设计电缆保护系统 软件EMI抑制措施
I
特点：频率范围宽
放电电流 I
t
1ns
100ns
静电放电产生电磁干扰的实质：
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TVS瞬态干扰抑制器写于2008-09-09 14:06:06瞬态干扰瞬态干扰指交流电网上出现的浪涌电压、振铃电压、火花放电等瞬间干扰信号,其特点是作用时间极短,但电压幅度高、瞬态能量大。
瞬态干扰会造成控制系统的电源电压的波动;当瞬态电压叠加在控制系统的输入电压上,使输入控制系统的电压超过系统内部器件的极限电压时,便会损坏控制系统内部的设备,因此必须采用抑制措施。
硅瞬变吸收二极管TVS（TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR）硅瞬变吸收二极管的工作有点象普通的稳压管,是箝位型的干扰吸收器件;其应用是与被保护设备并联使用。
硅瞬变电压吸收二极管具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力,及极多的电压档次。
可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压,以及感应雷所产生的过电压。
TVS管有单方向(单个二极管)和双方向(两个背对背连接的二极管)两种,它们的主要参数是击穿电压、漏电流和电容。
使用中TVS管的击穿电压要比被保护电路工作电压高10％左右,以防止因线路工作电压接近TVS击穿电压,使TVS漏电流影响电路正常工作;也避免因环境温度变化导致TVS管击穿电压落入线路正常工作电压的范围。
TVS管有多种封装形式,如轴向引线产品可用在电源馈线上;双列直插的和表面贴装的适合于在印刷板上作为逻辑电路、I/O总线及数据总线的保护。
TVS的特性TVS的电路符号和普通的稳压管相同。
其电压-电流特性曲线如图1所示。
其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。
图2是TVS的电流-时间和电压-时间曲线。
在浪涌电压的作用下,TVS两极间的电压由额定反向关断电压VWM上升到击穿电压V BR,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箝位到预定的最大箝位电压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,这就是TVS抑制可能出现的浪涌脉冲功率,保护电子元器件的过程。
当TVS两极受到反向高能量冲击时,它能以10~12s级的速度,将其两极间的阻抗由高变低,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电位箝位于预定值,有效地保护电子设备中的元器件免受浪涌脉冲的损害。
TVS具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压容易控制、体积小等优点,目前已广泛应用于家用电器、电子仪表、通讯设备、电源、计算机系统等各个领域。
TVS的特性曲线TVS的特性及参数几种典型波型的K值TVS的分类TVS器件按极性可分为单极性和双极性两种;按用途可分为通用型和专用型;按封装和内部结构可分为：轴向引线二极管、双列直插TVS阵列、贴片式和大功率模块等。
轴向引线的产品峰值功率可以达到400W、500W、600W、1500W和5000W。
其中大功率的产品主要用在电源馈线上,低功率产品主要用在高密度安装的场合。
对于高密度安装的场合还可以选择双列直插和表面贴装的封装形式。
TVS的选用1.确定待保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。
S的反向变位电压即工作电压（VRWM）--选择TVS的VRWM等于或大于上述步骤1所规定的操作电压。
这就保证了在正常工作条件下TVS吸收的电流可忽略不计,如果步骤1所规定的电压高于TVS的VRWM ,TVS将吸收大量的漏电流而处于雪崩击穿状态，从而影响电路的工作。
3.最大峰值脉冲功率：确定电路的干扰脉冲情况,根据干扰脉冲的波形、脉冲持续时间,确定能够有效抑制该干扰的TVS峰值脉冲功率。
4.所选TVS的最大箝位电压（VC）应低于被保护电路所允许的最大承受电压。
5.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，那么单向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。
在低电容电路里情况就不是这样了。
应选用双向TVS以保护电路中的低电容器件免受反向浪涌的损害。
6.如果知道比较准确的浪涌电流IPP，那么可以利用VC来确定其功率，如果无法确定功率的概范围，一般来说，选择功率大一些比较好。
7.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。
8.其他需注意事项---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。
---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在一个变化的温度下工作,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＋2 5℃到＋175℃,大约线性下降50％;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。
TVS管在使用中应注意的事项---对瞬变电压的吸收功率(峰值)与瞬变电压脉冲宽度间的关系。
手册给的只是特定脉宽下的吸收功率(峰值),而实际线路中的脉冲宽度则变化莫测,事前要有估计。
对宽脉冲应降额使用。
---对小电流负载的保护,可有意识地在线路中增加限流电阻,只要限流电阻的阻值适当,不会影响线路的正常工作,但限流电阻对干扰所产生的电流却会大大减小。
这就有可能选用峰值功率较小的TVS管来对小电流负载线路进行保护.---对重复出现的瞬变电压的抑制,尤其值得注意的是TVS管的稳态平均功率是否在安全范围之内。
---降额使用作为半导体器件的TVS管,要注意环境温度升高时的降额使用问题。
特别要注意TVS管的引线长短,以及它与被保护线路的相对距离。
当没有合适电压的TVS管供采用时,允许用多个T VS管串联使用。
串联管的最大电流决定于所采用管中电流吸收能力最小的一个。
而峰值吸收功率等于这个电流与串联管电压之和的乘积。
---TVS管的结电容是影响它在高速线路中使用的关键因素,在这种情况下,一般用一个TVS 管与一个快恢复二极管以背对背的方式连接,由于快恢复二极管有较小的结电容,因而二者串联的等效电容也较小,可满足高频使用的要求。
TVS在电路中的应用S用于交流电路图2-1是一个双向TVS在交流电路中的应用，可以有效地抑制电网带来的过载脉冲，从而起到保护整流桥及负载中所有元器件的作用。
TVS的箝位电压不大于电路的最大允许电压。
图2-2所示是用单向TVS并联于整流管旁侧，以保护整流管不被瞬时脉冲击穿，选用TVS 必须是和整流管相匹配。
图2-3所示电路中，单向TVS1和TVS2反接并联于电源变压器输出端或选用一个双向TVS，用以保护整流电路及负载中的元器件。
TVS3保护整流以后的线路元件，如电源变压器输出端电压为36伏时一般TVS1和TVS2的工作电压VR应根据36×√2 来选择，其它参数依据电路中的具体条件而下。
TVS在电路应用中的典型例子交流电路应用举例：直流线路采用单向瞬变电压抑制二极管，交流则必须采用双向瞬变电压抑制二极管。
交流是电网电压，这里产生的瞬变电压是随机的，有时还遇到雷击（雷电感应产生的瞬变电压）所以很难定量估算出瞬时脉冲功率P PR。
但是对最大反向工作电压必须有正确的选取。
一般原则是交流电压乘1.4倍来选取TVS管的最大反向工作电压。
直流电压则按1.1—1.2倍来选取TVS管的最大反向工作电压V RW M。
微机电源采用TVS作线路保护的原理图如上图给出了一个微机电源采用TVS作线路保护的原理图，由图可见：1.在进线的220V~处加TVS管抑制220V~交流电网中尖峰干扰。
2.在变压器进线加上干扰滤波器，滤除小尖峰干扰。
3.在变压输出端V~=20V处又加上TVS管，再一次抑制干扰。
4.到了直流10V输出时还加上TVS管抑制干扰。
其中：双向TVS管D1的V RW M=220V~×1.4=308V左右双向TVS管D2的V RW M=20V~×1.4=28V左右单向TVS管D3的V RW M=10V~×1.2=12V左右经过如上四次抑制，变成所谓的“净化电源”，还可以加上其它措施，更有效地抑制干扰，防止干扰进入计算机的CPU及存贮器中，从而提高微机系统的应用可靠性。
S用于直流电路：图2-4所示TVS并联于输出端，可有效地保护控制系统。
TVS的反向工作电压应等于或略高于直流供电电压，其它参数根据电路的具体条件而定。
图2-5所示为两个单向TVS连接在电源线路中，用以防止直流电源反接或电源通、断时产生的瞬时脉冲使集成电路损坏。
当电路连接有感性负载，如电机、断电器线圈、螺线管时，会产生很高的瞬时脉冲电压，图2-6中的TVS可以保护晶体管及逻辑电路，从而省去了较复杂的电阻/电容保护网络。
图2-7电路中TVS起保护和电压限制的作用。
TVS用于直流电路-1TVS用于直流电路-2直流电中选用举例：整机直流工作电压12V，最大允许安全电压25V（峰值），浪涌源的阻抗50MΩ，其干扰波形为方波，T P=1MS ，最大峰值电流50A。
选择：1、先从工作电压12V选取最大反向工作电压V RW M为13V，则击穿电压V(BR)=V RW M/0.85= 15.3V2、从击穿电压值选取最大箝位电压Vc(MAX)=1.30×V(BR)=19.89V，取 Vc=20V3、再从箝位电压VC和最在峰值电流IP计算出方波脉冲功率：P PR=V C×I P=20×50=1000 W4、计算折合为T P=1MS指数波的峰值功率，折合系数K1=1.4，P PR=1000W÷1.4=715W从手册中可查到1N6147A其中P PR=1500W，变位电压V RW M=12.2V，击穿电压V(BR)=15.2 V，最大箝位电压Vc=22.3V，最大浪涌电流I P=67.3A。
可满足上述设计要求，而且留有一倍的余量，不论方波还是指数波都适用。
日益严厉的认证的标准与日益降低的产品成本要求每一个研发人员对自己负责的产品有着宽裕的解决方案.TVS是个不错的选择.但根据冒冒自己的经验:TVS并不能完全改善PCB孱弱的体质,特别在ESD方面的抑制能力.总而言之:有一个好的电子设计工程师加上一个出色的Layout工程师,你用到TVS的机会就很少了。
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