【導(dǎo)讀】TVS(TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR) 或稱瞬變電壓抑制二極管是在穩(wěn)壓管工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新產(chǎn)品,其電路符號(hào)和普通穩(wěn)壓二極管相同,外形也與普通二極管無異,當(dāng)TVS管兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時(shí),它能以極高的速度(最高達(dá)1*10-12秒)使其阻抗驟然降低,同時(shí)吸收一個(gè)大電流,將其兩端間的電壓箝位在一個(gè)預(yù)定的數(shù)值上,從而確保后面的電路元件免受瞬態(tài)高能量的沖擊而損壞。
TVS和一般的穩(wěn)壓二極管有什么區(qū)別
電壓及電流的瞬態(tài)干擾是造成電子電路及設(shè)備損壞的主要原因,常給人們帶來無法估量的損失。這些干擾通常來自于電力設(shè)備的起停操作、交流電網(wǎng)的不穩(wěn)定、雷擊干擾及靜電放電等,瞬態(tài)干擾幾乎無處不在、無時(shí)不有,使人感到防不勝防。幸好,一種高效能的電路保護(hù)器件TVS的出現(xiàn)使瞬態(tài)干擾得到了有效抑制TVS(TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR) 或稱瞬變電壓抑制二極管是在穩(wěn)壓管工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新產(chǎn)品,其電路符號(hào)和普通穩(wěn)壓二極管相同,外形也與普通二極管無異,當(dāng)TVS管兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時(shí),它能以極高的速度(最高達(dá)1*10-12秒)使其阻抗驟然降低,同時(shí)吸收一個(gè)大電流,將其兩端間的電壓箝位在一個(gè)預(yù)定的數(shù)值上,從而確保后面的電路元件免受瞬態(tài)高能量的沖擊而損壞。如果是使用的話,TVS有二極管類,和壓敏電阻類。我個(gè)人認(rèn)為壓敏電阻類更有優(yōu)勢(shì),目前廣泛用于手機(jī),LCD模組,及一些比較精密的手持設(shè)備。特別是出口歐洲的產(chǎn)品一般都要加,來作為靜電防護(hù)的主要手段之一。
TVS和齊納穩(wěn)壓管都能用作穩(wěn)壓,但是TVS管齊納擊穿電流更小,大于10V的穩(wěn)壓只有1mA,相對(duì)來說齊納二極管擊穿電流要大不少,但是齊納二極管穩(wěn)壓精度可以做的比較高。
在電路中一般工作于反向截止?fàn)顟B(tài),此時(shí)它不影響電路的任何功能。TVS在規(guī)定的反向應(yīng)用條件下,當(dāng)電路中由于雷電、各種電器干擾出現(xiàn)大幅度的瞬態(tài)干擾電壓或脈沖電流時(shí),它在極短的時(shí)間內(nèi)(最高可達(dá)到1×10-12秒)迅速轉(zhuǎn)入反向?qū)顟B(tài),并將電路的電壓箝位在所要求的安全數(shù)值上,從而有效的保護(hù)電子線路中精密元器件免受損壞。干擾脈沖過去后,TVS又轉(zhuǎn)入反向截止?fàn)顟B(tài)。由于在反向?qū)〞r(shí),其箝位電壓低于電路中其它器件的最高耐壓,因此起到了對(duì)其它元器件的保護(hù)作用。TVS能承受的瞬時(shí)脈沖功率可達(dá)上千瓦,其箝位時(shí)間僅為1ps[1]。TVS根據(jù)極性可分為單向和雙向TVS。單向TVS一般適用于直流電路,雙向TVS一般適用于交流電路中。由于TVS起保護(hù)作用時(shí)動(dòng)作迅速、壽命長(zhǎng)、使用方便,因此在瞬變電壓防護(hù)領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。
各參數(shù)說明如下:
1、擊穿電壓V(BR)
2、最大反向脈沖峰值電流Ippm
3、最大反向工作電壓VRWM
4、最大箝位電壓VC(max)
5、反向脈沖峰值功率Pppm
6、 電容CPP
7、 漏電流IR
TVS和MOV的比較
在電子應(yīng)用領(lǐng)域中必不可少地要對(duì)靜電放電(IEC61000-4-2)、瞬態(tài)電壓、喀啦聲(IEC61000-4-4)EFT,和浪涌電壓抗擾度(IEC61000-4-5)進(jìn)行防護(hù),從而保護(hù)電子電路的安全和可靠性,在保護(hù)領(lǐng)域中,有兩種保護(hù)元件,一個(gè)是具有雪崩特性的TVS半導(dǎo)體二極管,一個(gè)是多層壓敏電阻,為了合理使用,需對(duì)TVS和MOV進(jìn)行比較,以求正確選用,達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)化選擇。
PROTEK公司的TVS半導(dǎo)體二極管,設(shè)計(jì)有高靈敏度的N/P結(jié),它的特性是產(chǎn)生雪崩效應(yīng),效應(yīng)與半導(dǎo)體的結(jié)面積成正比,通過控制結(jié)面積的摻雜濃度和基片的電阻率使它可以吸收大量的瞬態(tài)電流,產(chǎn)生雪崩特性,從而可控制浪涌電流的能力,是一種特殊制造工藝的高科技產(chǎn)品。
多層壓敏電阻是將氧化鋅材料壓入到長(zhǎng)方形中,形成多晶粒結(jié)構(gòu),分成多層以形成更加均勻一致的控制區(qū),通過導(dǎo)通阻擾的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)浪涌電流的吸收能力,是一種特殊元件。
雪崩擊穿二極管TVS和多層氧化鋅壓敏電阻都靠改變自身的阻擾特性來進(jìn)行靜電放電,瞬態(tài)電壓和浪涌電壓的控制,而主要差異是導(dǎo)通后的阻擾,TVS有高靈敏度的N/P結(jié)進(jìn)行控制,其導(dǎo)通阻擾很低,而MOV的導(dǎo)通阻擾要比TVS高出許多,從而導(dǎo)致箝位電壓、箝位比率的差異。