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    1、TVS管的特性曲线

    TVS管的电路符号与普通稳压二极管相同。它的正向特性与普通二极管相同;反向特性为典型的PN结雪崩器件。

    在瞬态峰值脉冲电流作用下,流过TVS管的电流,由原来的反向漏电流ID上升到IR时,其两极呈现的电压由额定反向关断电压VWM上升到击穿电压VBR,TVS管被击穿。随着峰值脉冲电流的出现,流过TVS管的电流达到峰值脉冲电流IPP。在其两极的电压被箝位到预定的箝位电压以下。尔后,随着脉冲电流按指数衰减,TVS管两极的电压也不断下降,最后恢复到起始状态。这就是TVS管可能出现的浪涌脉冲功率,保护电子元器件的整个过程。

    2、TVS管的特性参数

    ①反向漏电流ID和额定反向关断电压VWM。VWM是TVS管连续工作的直流或脉冲电压,当这个反向电压加入TVS管的两极间时,它处于反向关断状态,流过它的电流应小于或等于其反向漏电流ID。

    ②最小击穿电压VBR和击穿电流IR

    VBR是TVS管最小的雪崩电压。25℃时,在这个电压之前,TVS管是不导通的。当TVS管流过规定的1mA电流(IR)时,加入TVS管两极间的电压为其最小击穿电压VBR。按TVS管的VBR与标准值的离散程度,可把TVS管分为±5%VBR和平共处±10% VBR两种。对于±5%VBR来说,VWM=0.85VBR;对于±10% VBR来说,VWM=0.81 VBR。

    ③箝拉电压VC和最大峰值脉冲电流IPP

    当持续时间为20微秒的脉冲峰值电流IPP流过TVS管时,在其两极间出现的峰值电压为VC。它是串联电阻上和因温度系数两者电压上升的组合。VC 、IPP反映了TVS器件的浪涌抑制能力。VC与VBR之比称为箝位因子,一般在1.2~1.4之间。

    ④电容量C

    电容量C 是TVS雪崩结截面决定的、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过大将使信号衰减。因此,C是数据界面电路选用TVS管的重要参数。

    ⑤峰值脉冲功耗PM

    PM是TVS管能承受的峰值脉冲耗散功率。其规定的试验脉冲波形和各种TVS管的PM值,在给定的箝位电压下,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。而且TVS管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”,有可能使TVS管损坏。

    ⑥箝位时间TC

    TC是从零到最小击穿电压VBR的时间。对单极性TVS管小于1×10-12秒;对双极性TVS管小于是1×10-11 秒。

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  • 原标题:TVS管的主要参数及选型总结一.TVS管概述TVS(Transient Voltage Suppressor)瞬态电压抑制器。当两极受到反向 瞬态高能量冲击时,能以 10 的负 12 次方秒量级的速度,将两极间的高阻抗变 为低阻抗, 使两极间...

    原标题:TVS管的主要参数及选型总结

    一.TVS管概述

    TVS(Transient Voltage Suppressor)瞬态电压抑制器。当两极受到反向 瞬态高能量冲击时,能以 10 的负 12 次方秒量级的速度,将两极间的高阻抗变 为低阻抗, 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。在浪涌电压作用下,TVS 两极间的电压由额定反向关断电压 VWM 上升 到击穿电压 VBR,而被击穿,随着击穿电流的出现,流过 TVS 的电流将达到峰 值脉冲电流 IPP,同时在其两端的电压被钳位到预定的最大钳位电压 VC 以下, 其后,随着脉冲电流按指数衰减,TVS 两极间的电压也不断下降,最后恢复到初 态; TVS 管有单向与双向之分, 单向 TVS 管的特性与稳压二极管相似, 双向 TVS 管的特性相当于两个稳压二极管反向串联。

    二.TVS主要特性参数:

    1、反向截止电压 VRWM 与反向漏电流 IR:反向截止电压 VRWM 表示 TVS 管 不导通的最高电压,在这个电压下只有很小的反向漏电流 IR。

    2、击穿电压 VBR:TVS 管通过规定的测试电流时的电压,这是表示 TVS 管导 通的标志电压。

    3、脉冲峰值电流 IPP:TVS 管允许通过的 10/1000μ s 波的最大峰值电流(8/20 μ s 波的峰值电流约为其 5 倍左右) ,超过这个电流值就可能造成永久性损坏。在 同一个系列中,击穿电压越高的管子允许通过的峰值电流越小,一般是几 A~几 十 A。

    4、最大箝位电压 VC:TVS 管流过脉冲峰值电流 IPP 时两端所呈现的电压。

    5、脉冲峰值功率 Pm: 脉冲峰值功率 Pm 是指 10/1000μ s 波的脉冲峰值电流 IPP 与最大箝位电压 VC 的乘积,即 Pm=IPP*VC;在给定的最大钳位电压下, 功耗 PM 越大,其浪涌电流承受能力越大,在给定的功耗 PM 下,钳位电压越 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:典型的脉冲波形持续时间为 1ms,当施加到二极管上的脉冲 波形持续时间小于 TP,则随着 TP 的减小脉冲峰值功率增加;TVS 所能承受的 瞬态脉冲式不重复的, 如果电路内出现重复性脉冲,应考虑脉冲功率的累积可能 损坏 TVS。

    6、稳态功率 P0:TVS 管也可以作稳压二极管用,这时要使用稳态功率。

    7、极间电容 Cj:与压敏电阻一样,TVS 管的极间电容 Cj 也较大,且单向的比 双向的大,功率越大的电容也越大,极间电容会影响 TVS 的响应时间。

    8、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 0.1IPP 开始达到 0.9 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: EMP 波:10ns /1000ns 闪电波:8μ s /20μ s 标准波:10μ s /1000μ s 三.优点及缺点 优点:响应速度快(为 ns 级) 、瞬态功率大、漏电流低;其 10/1000μ s 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。 缺点:耐浪涌冲击能力较放电管和压敏电阻差; 稳压二极管: 反应较慢; 一般用于电压精度要求高的地方 (一般较小) , 防浪涌, 击穿电压精准,各压值档都有;齐纳击穿; 压敏电阻:与稳压二极管相似,但不可恢复;

    三.选型依据及注意事项:

    1、 TVS 的最大反向钳位电压 VC 应小于被保护电路的损坏电压;

    2、 TVS 的额定反向关断电压 VWM 要大于或等于被保护电路的最大工作电压, 若选用的 VWM 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、 交流电压只能用双向 TVS;

    4、 在规定的脉冲持续时间内,TVS 的最大峰值脉冲功率 PM 必须大于被保护电 路可能出现的峰值脉冲功率, 在确定了最大钳位电压后,其峰值脉冲电流应大于 瞬态浪涌电流;

    5、 结电容是影响 TVS 在高速线路中使用的关键因素,在这种情况下,一般用一 个 TVS 管和一个快恢复二极管以背对背的方式连接,由于快恢复二极管有较小 的结电容,因而二者串联的等小电容也较小,可以满足高频使用的要求;

    6、 需要考虑降额使用的应用; 应用场合:功率开关电路;整流二极管(与之同向) ;电源变压器;防直流电源 反接或电源通断时产生的瞬时脉冲;抑制电机,断电器线圈,螺线管等感性负载 产生的瞬时脉冲电压;控制系统的输入输出端;

    在了解了上述选型事项之后,如果还不知道如何进行TVS选型,没关系,硕凯电子FAE工程师具有多年的电路防护器件选型意见,可以帮助您到最合适的TVS管型号。了解更多TVS型号及参数,请直接进入硕凯电子网址咨询在线客服http://www.socay.com/。返回搜狐,查看更多

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  • 同时也分享给可爱的你们~~~~~个人解读,有建议可以多多交流,不喜勿喷哦!~~ 目前对于产品静电方面的知识点还是比较欠缺的,近期也在网络上面搜索了一些资料。也进行简单的总结下。个人解读,不喜勿喷,有意见多多...

    从事了多年的硬件工作,回头发现很少有总结的文档。打算借用平台分享自己的学习笔记,以及对于一些知识的见解。也算是对自己的总结吧!同时也分享给可爱的你们~~
    ~~~个人解读,有建议可以多多交流,不喜勿喷哦!~~
    目前对于产品静电方面的知识点还是比较欠缺的,近期也在网络上面搜索了一些资料。也进行简单的总结下。个人解读,不喜勿喷,有意见多多交流哈~~

    ESD简介
    一说到静电,就谈到了ESD管、TVS管、二极管、压敏电阻、电容……很多可以用于防静电的。但是实际对于这些用途和区别,还是不容易区分。或许适当的场合选择对应的器件,才是王道。但是,实际的设计中,应该没有考虑这么全面的。
    首先说下几个概念:ESD静电放电(Electro-Staticdischarge)和TVS瞬变电压抑制二极管(Transient Voltage Suppressors)。
    实际根据行业记载ESD是指具有不同静电电位的物体互相靠近或直接接触引起的电荷转移。ESD是20世纪中期以来形成的以研究静电的产生、危害及静电防护等的学科,因此,国际上习惯将用于静电防护的器材统称为ESD(即TVS管也属于ESD)。但是现在很多有ESD管和TVS管的描述。那么ESD管和TVS管有什么区别呢?
    实际ESD管和TVS管工作原理是一样的,但是二者在功率、应用场合、封装形式等复方面截然不同。而且,ESD主要知是用来防静电,防静电就要求电容值低;TVS电容值比较高。
    TVS是一种二极管形式的高效能保护器件。当出现浪涌、ESD等电压从几伏到几十千伏甚至更高时,TVS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回阻抗,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,免受浪涌脉冲的损坏,起到了TVS瞬态电压抑制。ESD管与TVS管
    TVS管和ESD管的对比:
    >>ESD二极管应用板级防静电,然而防静电要求电容值低,一般在1--3.5PF之间最好;
    >>TVS管用于初/次级保护,TVS管的电容值却比较高。
    >> ESD二极管看的是ESD二极管抗静电等级LEVEL,高速的USB和I/O非常重视ESD二极管的C(负载电容);
    >> TVS管看的是功率和封装形式;
    >>TVS管是瞬态抑制二极管,具有很快的响应能力和强大的浪涌吸收能力,主要用在电源输入端用来吸收浪涌的;
    >>ESD是静电放电管,主要用在关键引脚上起到静电保护作用。
    >>TVS管有两个引脚,是两脚器件;TVS主要用在电源输入端起到防浪涌的作用,瞬间吸收浪涌电流对后级电路起到保护作用。
    >>ESD有三个引脚,是三脚器件。ESD管两个三极管串起来后,引出三根引脚。ESD二极管的正负接在电源引脚,公共端接在被保护引脚上起到释放静电的作用。TVS管与其它器件
    优点:
    >>TVS管具有反应迅速、截止电压比较低等特点。
    >>TVS 与齐纳二极管相比,TVS具有更强的高压承受能力,同时也降低了电压截止率。
    >>TVS 与陶瓷电容相比更可靠,陶瓷电容对高压的承受力却比较弱,ESD会造成陶瓷电容的失效风险。而TVS 可以承受15kV 电压,可靠性高。
    >>TVS和压敏电阻相比,与陶瓷电容类似,压敏电阻采用物理吸收原理,每经过一次ESD事件,材料就会受到一定物理损伤,形成永久性的漏电通道,而TVS对器件本身并无影响.TVS管参数
    >>最小击穿电压VBR 和击穿电流IR。
    >>最大反向漏电流ID 和额定反向关断电压VWM。
    >>最大箝位电压VC 和最大峰值脉冲电流IPP。
    >>Pppm 额定脉冲功率,这是基于最大截止电压和此时的峰值脉冲电流。
    >>电容量C。电容对于数据/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,因此需要根据回路的特性来决定所选器件的电容范围。ESD保护
    ESD 保护应当针对不同的保护对象来选用器件,同时还要进行合理的PCB 布局。对暴露在外的端口都要求进行防静电保护。现在比较通用的ESD 标准是IEC61000-4-2。
    应用人体静电模式,测试电压的范围为2kV~15kV(空气放电),峰值电流最高为20A/ns,整个脉冲持续时间不超过60ns。在这样的脉冲下所产生的能量总共不超过几百个微焦尔,但却足以损坏敏感元器件。

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    PCB 设计考虑
    PCB布局布线对防静电影响重大,所以必须在设计前就得考虑ESD 防护问题,否则后期验证成本太高了……
    >>选好具体料号或封装
    >>选择摆放位置,可以预留,但是一定不要不留。。。
    >>保护信号到ESD管导线长度应该最小
    >>PCB 布局的建议走线时,尽可能缩短高频元器件之间的连线,设法减少电磁干扰;
    >>输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线,以免发生反馈藕合。
    >>TVS 器件应与接口尽量接近,减少自感耦合到其它邻近线路上的机会。
    >>将接口信号线路和接地线路直接接到保护器件上,然后再进入回路的其它部分;
    >>复位、中断、控制信号远离输入/输出口,远离PCB 的边缘;
    THE END!
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  • TVS管的重要参数你了解吗?汽车设计中的一个主要挑战是保护汽车电子设备(如控制单元、传感器及娱乐系统等)免受破坏性的浪涌、电压瞬变、ESD及电源线噪声的损害。使用瞬态电压抑制器(TVS)是保护汽车电子设备的...

    TVS管的重要参数你了解吗?

    汽车设计中的一个主要挑战是保护汽车电子设备(如控制单元、传感器及娱乐系统等)免受破坏性的浪涌、电压瞬变、ESD及电源线噪声的损害。使用瞬态电压抑制器(TVS)是保护汽车电子设备的理想解决方案。接下来,我们将讨论TVS器件的关键参数——功率等级、关态电压和最大击穿电压。

    功率等级

    TVS的功率等级是在特定的测试或应用条件下的浪涌吸收能力。优恩的TVS产品使用业内标准的10/1000 μs脉冲波形 (Bellcore 1089标准)做为测试条件,如图1所示。这个测试条件不同于TVS ESD测试的8/20 μs脉冲波形,如图2所示。

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    击穿电压(VBR)

    击穿电压是是器件进入雪崩击穿的电压,根据数据表中指定的电流进行测试。

    最大击穿电压(VC:箝位电压)

    在指定的峰值脉冲电流等级下,出现在TVS上的箝位电压等级。TVS的击穿电压是在非常低的电流下测得的,如1 mA或 10 mA, 与应用条件中实际的雪崩电压是不同的。因此,半导体制造商会指明在大电流条件下的典型或最大击穿电压。

    关态电压(VWM:工作关态反向电压)

    关态电压是指TVS未被击穿时的最大电压,是电路中不在通常条件下工作的保护器件的重要参数。在汽车应用中,一些汽车电子产品的调节是由“阶跃保护”实现的。这种测试条件是在10分钟内,向12V的电子设备提供24 VDC 的电压,向24V电压的电子设备提供36 VDC 的电压,而不造成损坏或电路的故障。因此,对汽车电子产品来说,关态电压是TVS器件的一个关键参数。

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    TVS管的重要参数你了解了吗?如有不清楚的地方,欢迎来电咨询。

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