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      TVS二極管原理與特性
      作者: 編輯: 來源: 發布日期: 2019.10.30
      信息摘要:
      TVS概述瞬態抑制二極管簡稱TVS(TraietVoltageSureor),TVS的電氣特性由P‐N結面積,參雜濃度及晶片阻質決定的。其耐…
        TVS 概述
        瞬態抑制二極管簡稱TVS (Transient Voltage Suppressor ),TVS 的電氣特性由P‐N 結面積,參雜濃度及晶片阻質決定的。其耐突波電流的能力與其P‐N 結面積成正比。
        a.特點:反映速度快(為pS 級),體積小,箝位電壓低,可靠性高。10/1000μs 波脈沖功率從400W~30000W,脈沖峰值電流從幾安~幾百安。常用的TVS 管的擊穿電壓有從5V 到550V 的系列值。且可靠性高,在TVS 管規范之工作范圍內,性能可靠,不易劣化,使用壽命長。
        b.應用:TVS 廣泛應用于半導體及敏感零件的保護,二級電源和信號電路的保護,以及防靜電等。 雙向TVS 可在正反兩個方向吸收瞬時大脈沖功率,并把電壓箝制到預定水平。雙向TVS 適用于交流電路,單向TVS 一般用于直流電路。
        TVS 工作原理
        TVS 用于瞬態電壓的抑制,與受保護器件并聯。在正常工作狀態下,TVS 對受保護線路呈高阻抗狀態,當瞬間電壓超過其擊穿電壓時,TVS 就提供一個低阻抗的路徑予瞬間電流。使得流向被保護元器件的瞬間電流轉而分流到TVS 二極管,而受保護元器件兩端的電壓被限制在TVS兩端的箝制 電壓(Clamping Voltage)。當這個過壓條件消失后,TVS 二極管又將恢復到高阻抗狀態。
        TVS 的特性
        TVS 的電氣特性由器件結構、摻雜濃度、襯底電阻率等所決定, TVS 的浪涌功率和浪涌電流容量與結面積成正比 .
        瞬態電壓:交流電路上電流與電壓的一種瞬時態的畸變。浪涌、諧波為主要的表現形式。瞬態電壓最主要的特點有三個: 超高壓、瞬時態,、高頻次。瞬態電壓的主要表現形式:ESD 和Lightning
        a.ESD:靜電釋放會產生一個很高的瞬態電壓,而且速度非???,可以在數億分之一秒內完成,如果不能將這么高的電壓瞬間導走,會對電路系統產生嚴重的破壞。
        b.Lightning:
        TVS 的特性:TVS 的電氣特性由器件結構、摻雜濃度、襯底電阻率等所決定, TVS 的浪涌功率和浪涌電流容量與結面積成正比 .
        TVS 的單向保護:單向TVS 的正向特性與普通穩壓二極管相同,反向擊穿拐點近似"直角"為硬擊穿,為典型的PN 結雪崩器件。從擊穿點到VC 值所對應的曲線段表明,當有瞬時過壓脈沖時,器件的電流急驟增加而反向電壓則上升到箝位電壓值并保持電壓基本不變。
        TVS 的雙向保護:利用 TVS 的吸收 ESD 能量的特點,雙向 TVS 能夠將來自數據線兩端正負極的浪涌脈沖泄放,從而保護系統免受 ESD 損害。
        TVS 的優點
        a.低壓、低電容 b.瞬態功率大 c.漏電流低
        d.擊穿電壓偏差小 e.箝位電壓較易控制 f.響應速度快(10‐12s)
        g.體積小,易安裝 h.無損壞極限,可靠性高。
        TVS 發展趨勢
        隨著便攜電子系統向著低壓低功耗、高頻、小型化方向發展,TVS 將來的應用發展趨勢也將會朝著低壓、低電容方向發展,這類產品突出的性能特點有:
        a.低電壓:低電壓工作的便攜式設備(PDA)應用方面
        b.低電容:高速數據傳送,如:T1/E1,Ethernet, USB 和 視頻
        c.低漏電流:對于便攜式低功耗設備

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