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一、介绍* v$ v9 T8 \( a2 ^1 ~% [
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TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管，又称为瞬态抑制二极管，是普遍使用的一种新型高效电路保护器件，它具有极快的响应时间（亚纳秒级）和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的高能量冲击时，TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，把它的两端电压箝制在一个预定的数值上，从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。主要用在具有静电和电压尖峰的电路中起保护作用。
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. ^, R$ f5 z- _. }6 N( R* Y0 t0 ]& Y; z二、TVS工作过程
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上图是TVS的工作图形，首先解释几个TVS相关的参数：
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+ {3 N; Q0 o$ E5 B0 P, h 1、VRWM（最大反向工作电压）：在这个电压下，TVS的功耗很小，使用时要使被保护电路的工作电压低于此值，以便TVS接入电路后不影响电路工作。4 p8 |: ~0 V Q7 w' R% P- ?: o
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2、VBR（反向击穿电压）：这是TVS管通过电流IR时的电压，这是TVS管导通的标志电压，从此点开始TVS进入雪崩击穿。
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3、VCL（最大钳位电压）：指当TVS流过IPP电流时的电压，是TVS管将电压尖峰钳制到的电位值。比如来了1000V、2000V的电压尖峰，都会被TVS钳制到VCL电平。VCL要小于被保护电路的最大耐压值，比如被保护芯片耐压30V，那么就要选VCL小于30V的TVS。
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) I t& B A1 X4 ?" p/ D 4、IPP（最大反向脉冲峰值电流）：是TVS允许通过的最大脉冲峰值电流，超过此值，TVS可能损坏。7 |, i6 J# G, z! S h5 s5 i" _7 z0 N' J
7 ?$ j" M5 F. C5 k) m 5、TVS管分为单极性和双极性，若TVS管有可能承受来自两个方向的尖峰脉冲电压(浪涌电压)冲击时，应当选用双极性的，否则选用单极性。
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6、CJ（结电容）：电容量C是由TVS雪崩结截面决定的，这是在特定的1MHz频率下测得的。C的大小与TVS管的电流承受能力成正比，C太大将使信号衰减。因此，C是数据接口电路选用TVS管的重要参数。对于信号频率越高的回路，TVS的电容对电路的干扰越大，形成噪声或衰减信号强度也大。高频回路一般选择电容应尽量小(如LCTVS、低电容TVS，电容不大于3 pF)，而对电容要求不高的回路，电容的容量选择可高于40 pF。
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三、选型
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1、首先确定电路是否存在两个方向的电压尖峰，如果有就选双极性TVS，如果没有就选单极性TVS。+ c+ w9 p9 S+ W+ y# y% L) R+ r
6 D w" H' s; u' s5 ?: Z 2、确定电路的正常工作电压、最大耐压值，凭此来确定TVS的VRWM、VCL。% Y/ s7 V. e3 f2 i/ S
@: V; I1 Q2 w" U- q 3、大概评估电压尖峰的频率、幅值，从而确定TVS的功率，从而确定其封装。$ g9 |; i9 D# }" j
. ]5 `/ c, g6 @" {3 ^ 比如一个DCDC电路，正常工作电压24V，电源芯片耐压值为40V，电压尖峰能量并不大。那么TVS就要选单极性，VRWM大于24V，VCL小于40V的TVS，电压尖峰能量不是很大，封装可以选SOD123的。
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5 T! y1 ]' A+ p* Q6 [% w 选择上图中的SMF24A是比较合适。
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发表于 2022-11-24 09:59
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