什么是TVS二极管，TVS二极管的特性
TVS（Transient Voltage Suppressors）二极管，是在齐纳二极管工艺基础上发明的一种新型高效电路保护元器件，亦称TVS管、瞬态电压抑制二极管、瞬变抑制二极管、瞬态电压抑制器、雪崩击穿二极管等，有单向和双向之分。当TVS二极管的两端经受瞬间高能量冲击时，它以PS秒级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，从而保护后面的精密元器件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。
TVS二极管工作原理
TVS二极管凭借PS级响应速度、大瞬态功率、低漏电流和电容、箝位电压易控制、击穿电压偏差小、可靠性高、体积小、安装方便等优势，广泛应用于敏感电子零件过压保护中，在汽车电子、消费类电子、工业设备、家用电器、通讯设备等领域均能看到TVS二极管的身影。
TVS二极管封装
一、 TVS器件的工作原理瞬态（瞬变）电压抑制二极管简称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。 1、单向TVS的V-I特性，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，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。 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PPR大于被保护器件或线路可能出现的最大瞬态浪涌功率。 当瞬时脉冲峰值电流出现时，TVS被击穿，并由击穿电压值上升至最大箝位电压值，随着脉冲电流呈指数下降，箝位电压亦下降，恢复到原来状态。因此，TVS能抑制可能出现的脉冲功率的冲击，从而有效地保护电子线路。峰值电流波形A.正弦半波B.矩形波C.标准波（指数波形）D.三角波TVS峰值电流的试验波形采用标准波（指数波形），由TR/TP决定。峰值电流上升时间TR：电流从10%IPP开始达到90%IPP的时间。半峰值电流时间TP：电流从零开始通过最大峰值后，下降到0.5IPP值的时间。下面列出典型试验波形的TR/TP值：A.EMP波：10ns /1000nsB.闪电波：8μs /20μsC.标准波：10μs /1000μs3. 最大反向工作电压VRWM（或变位电压）器件反向工作时，在规定的IR下，器件两端的电压值称为最大反向工作电压VRWM。通常VRWM =（0.8~0.9）V (BR) 。在这个电压下，器件的功率消耗很小。使用时，应使VRWM 不低于被保护器件或线路的正常工作电压。4.最大箝位电压Vc(max ) 在脉冲峰值电流Ipp 作用下器件两端的最大电压值称为最大箝位电压。使用时，应使Vc(max )不高于被保护器件的最大允许安全电压。最大箝位电压与击穿电压之比称为箝为系数。即：箝位系数=Vc(max )/V(BR) 一般箝位系数为1.3左右。 最大箝位电压VC(max )的测试方法见4.4。5.反向脉冲峰值功率PPR TVS的PPR取决于脉冲峰值电流IPP和最大箝位电压Vc(max )，除此以外，还和脉冲波形、脉冲时间及环境温度有关。当脉冲时间Tp一定时，PPR =K1...·K2 ·Vc(max ) ·Ipp 式中K1为功率系数，K2为功率的温度系数。典型的脉冲持续时间tp为1MS，当施加到瞬态电压抑制二极管上的脉冲时间tp 比标准脉冲时间短时，其脉冲峰值功率将随tp的缩短而增加。TVS的反向脉冲峰值功率PPR与经受浪涌的脉冲波形有关，用功率系数K1表示，各种浪涌波形的K1值如表1所示。E=∫i(t).V(t)dt式中：i(t)为脉冲电流波形，V(t)为箝位电压波形。这个额定能量值在极短的时间内对TVS是不可重复施加的。但是，在实际的应用中，浪涌通常是重复地出现，在这种情况下，即使单个的脉冲能量比TVS器件可承受的脉冲能量要小得多，但若重复施加，这些单个的脉冲能量积累起来，在某些情况下，也会超过TVS器件可承受的脉冲能量。因此，电路设计必须在这点上认真考虑和选用TVS器件，使其在规定的间隔时间内，重复施加脉冲能量的累积不至超过TVS器件的脉冲能量额定值。6.电容CPP TVS的电容由硅片的面积和偏置电压来决定，电容在零偏情况下，随偏置电压的增加，该电容值呈下降趋势。电容的大小会影响TVS器件的响应时间。7.漏电流IR 当最大反向工作电压施加到TVS上时，TVS管有一个漏电流IR，当TVS用于高阻抗电路时，这个漏电流是一个重要的参数。8.TVS器件分类：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达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场合。对于高密度安装的场合，也可以选择双列直插和表面贴装等封装形式。 在选用TVS时，应考虑以下几个主要因素：(1)若TVS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，否则可选用单极性。(2)所选用TVS的Vc值应低于被保护元件的最高电压。Vc是二极管在截止状态的电压，也就是在ESD冲击状态时通过TVS的电压，它不能大于被保护回路的可承受极限电压，否则器件面临被损坏的危险。(3)TVS在正常工作状态下不要处于击穿状态，最好处于VR以下，应综合考虑VR和VC两方面的要求来选择适当的TVS。稳压管(4)如果知道比较准确的浪涌电流IPP，则可利用VCIpp来确定功率；如果无法确定IPP的大致范围，则选用功率大些的TVS为好。PM是TVS能承受的最大峰值脉冲功率耗散值。在给定的最大箝位电压下，功耗PM越大，其浪涌电流的承受能力越大；在给定的功耗PM下，箝位电压VC越低，其浪涌电流的承受能力越大。另外，峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。 (5)TVS所能承受的瞬态脉冲是不重复的，器件规定的脉冲重复频率(持续时间与间歇时间之比)为0．01%。如果电路内出现重复性脉冲，应考虑脉冲功率的累积，不然有可能损坏TVS。(6)对于小电流负载的保护，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，一般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。但这样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。(7)电容量C是由TVS雪崩结截面决定的，这是在特定的1 MHz频率下测得的。C的大小与TVS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的重要参数。对于数据/信号频率越高的回路，二极管的电容对电路的干扰越大，形成噪声或衰减信号强度也大，因此，需要根据回路的特性来决定所选器件的电容范围。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40pF。(8)为了满足IEC61000-4-2国际标准，TVS二极管必须达到可以处理最小8 KV(MB，接触)和15 kV(BM,空气)的ESD冲击，有的半导体生产厂商在自己的产品上使用了更高的抗冲击标准。而对于某些有特殊要求的便携设备应用，设计者可以按需要挑选器件。
TVS（Transient Voltage Suppressors）二极管，是在齐纳二极管工艺基础上发明的一种新型高效电路保护元器件，亦称TVS管、瞬态电压抑制二极管、瞬变抑制二极管、瞬态电压抑制器、雪崩击穿二极管等，有单向和双向之分。当TVS二极管的两端经受瞬间高能量冲击时，它以PS秒级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，从而保护后面的精密元器件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。
TVS二极管有三大特点：
一、将TVS二极管应用信号及电源线上，能防止芯片或重要敏感器件因瞬间的脉冲，如静电放电效应、交流电源的浪涌或开关电源的噪音所导致的失灵。
二、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。TVS二极管应用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。
三、把TVS二极管应用在信号线及接地间，可以避免数据及控制总线受到不必要的噪音影响。TVS管在应用中应该注意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。规格书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，应用前要有估计。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。
TVS瞬态抑制二极管可以在多种电路场合下使用，起到保护电路元器件的作用，总结选型方法有以下几点可供参考：
1、首先确定被保护电路的最大直流或者连续工作电压、电路的额定标准电压和高端容限；
2、TVS额定反向关断VRWM应大于或者等于被保护电路的最大工作电压。若选用的VRWM太低，器件可能进入雪崩或因反向漏电流太大影响电路的正常工作；
3、TVS的最大箝位电压VC应小于被保护电路的损坏电压；
4、在规定的脉冲持续时间内，TVS的最大峰值脉冲功耗PM必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。在确定了最大箝位电压后，其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流；
5、对于数据接口电路的保护，还须注意选取合适的电容C的TVS器件；
6、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较为合适，多线保护选用TVS阵列更为有利。
瞬态电压抑制二极管简称TVS二极管，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，其工作阻抗能从高阻抗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。单向TVS一般用于直流电路；而双向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。
采用半导体工艺制成，具有很高的可靠性，无损坏极限；
玻璃钝化工艺，精准的导通电压；
瞬态功率大，低电容、低漏电流，箝位电压易控制；
快速响应时间：通常小于1.0PS；
优良的钳位能力，击穿电压偏差小；
电压精度高，在特殊应用场合，通过工艺或参数筛选可达到更高的精度；
体积小，易安装；
单向和双向单元；
在 10/1000μs波形下瞬态功率可达200W-30000W，甚至更高；
TVS二极管工作电压范围3.3V~600V，甚至更高；
以上产品特点由MDD辰达行电子提供
答：瞬态抑制二极管-简称TVS，是一种二极管形式的高效能保护器件，利用P-N结的反向击穿工作原理，将静电的高压脉冲导入地，从而保护了电器内部对静电敏感的元件。以TVS二极管为例：当瞬时电压超过电路正常工作电压后，TVS二极管便发生雪崩，提供给瞬时电流一个超低电阻通路，其结果是瞬时电流通过二极管被引开，...
答：TVS管是瞬态电压抑制器（Transient Voltage Suppressor）的简称。它的特点是：响应速度特别快（为ns级）；耐浪涌冲击能力较放电管和压敏电阻差，其10/1000μs波脉冲功率从400W～30KW，脉冲峰值电流从0.52A～544A；击穿电压有从6.8V～550V的系列值，便于各种不同电压的电路使用。
答：它们主要分为低压(<40V</)和高压(<200V</)两种，N型和P型材料也有区别。关键参数包括稳定电流(IE</)、动态电阻(rZ</)、PZM和温度系数(at</)，这些特性使其在钳位保护和利用陡直反向特性时大放异彩。2. 瞬态抑制二极管(TVS)：元器件的保护神功能与分类</ TVS的独特之处在于其快速响应和小型化...
答：单向TVS二极管和双向TVS二极管的区别，表现在：1）单向TVS二极管用在直流，而双向TVS二极管用在交流；2）单向TVS二极管的特性与稳压二极管相似，双向TVS二极管的特性相当于两个稳压二极管反向串联；3）单向TVS二极管的极间电容要比双向TVS二极管的大；4）在USB数据线上防护全部采用双向TVS二极管；5）电流曲线不...
答：TVS二极管过电压反应的速度会比其他的过电压保护元件（例如压敏电阻或是气体放电管）要快。但因为实际电路中导线存在电感，因此保护元件需容许较长时间的大电压。因此TVS二极管会比其他元件适合保护电路不受很快，而且有破坏性的电压突波。TVS二极管的特点：可用于便携式设备的ESD保护器件有很多，例如...
答：稳压二极管（又名齐纳二极管），是利用pn结反向击穿状态，能在电流变化大变化范围内，而保持电压稳定所研发出来稳压作用的二极管。从二者的定义上来看，可以发现，它们的共同点主要体现在：1）在一定范围内，均可以限制两端的电压；2）长时间运作耐流值几乎一样，均跟体积功耗相关联；TVS二极管 关于tvs二极...
答：气体放电二极管、雪崩二极管（TVS管）均为雷击浪涌过电压保护元件。从产品类型上，电路保护元器件可以分为非半导体保护器件与半导体保护器件。气体放电二极管为非半导体保护器件，雪崩二极管（TVS管）为半导体保护器件。其次两种器件的能量耐量不同，气体放电管通流能量较大（500A-100KA）8/20uS，雪崩二极管（...
答：瞬态二极管(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。它具有...
答：但是TVS管齐纳击穿电流更小，大于10V的稳压只有1mA，相对来说齐纳二极管击穿电流要大不少，但是齐纳二极管稳压精度可以做的比较高。而且TVS管强调的是瞬态响应，所以其时间参数就很重要了，也就是说稳压二极管的响应时间通常要比TVS管的慢。同时TVS管的功率较大，而稳压管的功率较小。其次，从概念上理解...
答：TVS二极管与常见的稳压二极管的工作原理相似，如果高于标志上的击穿电压，TVS二极管就会导通，与稳压二极管相比，TVS二极管有更高的电流导通能力。TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，以10^-12S 量级速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，同时吸收高达数千瓦的浪涌功率。使两极间的电压箝位于一个安全...
