什么是TVS瞬态抑制二极管，瞬态抑制二极管（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。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。
TVS管工作原理：
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。
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
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示。
TVS二极管可以很方便地与其它器件集成在一个芯片上，现有很多将EMI过滤和RFI防护等功能与TVS管集成在一起的器件，不但减少
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
所采用的器件数目降低成本，而且也避免PCB板上布线时易诱发的伴生自感。
瞬态电压抑制二极管的选用原则
在选用瞬态电压抑制二极管(TVS)时，必须考虑电路的具体条件，一般应遵循以下原则：
1) 箝位电压Vc(MAX)不大于电路的最大允许安全电压。
2) 最大反向工作电压(变位电压)VRWM不低于电路的最大工作电压，一般可以选VRWM等于或略高于电路最大工作电压。
3) 额定的最大脉冲功率，必须大于电路中出现的最大瞬态浪涌功率。
下面是TVS在电路应用中的典型例子:
TVS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。
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，TP=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VRWM为13V，则击穿电压V(BR) =VRWM /0.85=15.3V；
2) 从击穿电压值选取最大箝位电压Vc(MAX)=1.30×V(BR)=19.89V，取Vc=20V；
3) 再从箝位电压VC和最在峰值电流IP计算出方波脉冲功率：PPR=VC×IP=20×50=1000W；
4) 计算折合为TP=1MS指数波的峰值功率，折合系数K1=1.4；
PPR=1000W÷1.4=715W。
从手册中可查到1N6147A其中PPR=1500W，变位电压VRWM=12.2V，击穿电压V(BR)=15.2V，最大箝位电压Vc=22.3V，最大浪涌电流IP=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。
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PPR。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VRWM。
图2-8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VRWM=220V~×1.4=308V左右；双向TVS管D2的VRWM=20V~×1.4=28V左右；单向TVS管D3的VRWM=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。
从失效统计概率可知：微机系统产生100次故障，其中90次来自电源，10次是微机本身，可见电源的可靠性最重要，要提高整机可靠性，首先应提高电源的可靠性。
浙公网安备 33021202002483