每个电子电路或者电子设备都需要进行保护,其目的不仅是为了保护设备,有的时候是为了保护人们的安全。因为设备失效或者损坏是可能会危及到使用者的人身安全。
电路保护器件可保护敏感的电路器件免受因过压、过流、浪涌、静电放电 (ESD) 和其他可能由不规则电流引起的灾难性事件而造成的损害。
TVS 二极管是最常用的一种电路保护器件之一。
瞬态电压抑制二极管 (TVS 二极管) 的主要功能是抑制可能对元器件造成损坏的瞬间过电压。当TVS管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。

作为保护电路正常工作的保护器件,选择最合适的 TVS 二极管需要深思熟虑。选择理想TVS二极管的考虑因素主要以下几点:
01
设备的使用环境
选择TVS管时,首先根据需要保护设备的工作环境来选择,比如设备的工作电压、额定的工作温度、环境温度、工作电流等外部条件。
02
TVS的击穿电压VBR

从上图可以看出,击穿电压是电流开始随电压增加急剧变大的电压点。在外部电压高于击穿电压的时候,电流迅速增加,TVS管导通。
一般来说,任何电路保护器件都会有一个固定的击穿电压水平。这是电路中电压的控制级别。 在确定合适的击穿电压时,必须确保最大击穿电压高于最大额定隔离水平。另一方面,应注意确保最大击穿电压不超过输出电容器的绝对最大额定值。
03
钳位电压Vc
钳位电压是从击穿电压开始到器件能承受的最大电压之间的电压。指在特定的Ipp电流时,浪涌经过TVS钳位住的电压。 最大的钳位电压Vc要小于电路中最大的工作电压。这里比较容易理解:TVS管导通后将高电压固定钳位到一定的电压水平,若此时的钳位电压仍然大于电路的最大工作电压,仍然是会将电路损坏的。
04
最大工作电压V(RWM)
通常也称为额定或最大工作峰值电压,也叫关断电压,这是为设备指定的正常工作电压。当电压上升到这一点时,该装置将开始作为阻抗,以便保护电路免受可能导致损坏的高电流的影响。
在正常情况下,它通常比最大击穿电压低10%,因此有助于将备用泄漏电流的发生率降至最低。 关断电压需要大于等于电路正常工作电压,但是不能大太多,和Vbr也有关系,大太多,可能导致TVS不起作用。
需要做到电路正常工作时,TVS不触发,在浪涌来时TVS才工作。
05
峰值脉冲电流Ipp
这是保证TVS在不受损的情况下能够承受的最大电流。选择合适的瞬态抑制器时,指定给定瞬态波形的峰值脉冲能力至关重要。在大多数二极管中,峰值脉冲能力的额定值为8/20µs或10/1000µs脉冲波形。
若选择的峰值脉冲电流不合适,可能会导致TVS自身抗不出外界的瞬间能量,导致TVS管自身短路。
06
瞬间通过的最大功率值Ppk
这个它是通过峰值冲击电流乘以箝位电压来计算的。
指的是TVS器件上瞬间通过的最大功率值,等于钳位电压Vc和峰值脉冲电流Ipp的乘积,反映了TVS器件的浪涌抑制能力,额定的最大脉冲功率,必须大于电路中出现的最大瞬态浪涌功率。
07
使用的注意事项
在使用TVS管时,除了正确的选型,还应该注意下面的一些使用时的注意事项:
TVS和被保护电路是并联关系;
TVS需要靠近保护接口;
TVS需要良好接地,TVS的地PAD多打地孔;
根据电路的传输速率选择合适的极间电容;
TVS的Vrwm和功率需要选择合适的参数;
交流电路选择双向TVS,直流电路选择单向TVS,多路保护选择TVS阵列。(单向的低容值比双向的难做一些)
审核编辑:刘清
TVS和稳压管的相同点和不同点有哪些
时间:2026-03-07
台式万用表和数字万用表使用
时间:2026-03-07
TVS二极管IV曲线的特征以及钳位电气模型
时间:2026-03-07
新型光电二极管为可穿戴设备生命体征监测应...
时间:2026-03-07
InGaAs单光子雪崩焦平面研究进展
时间:2026-03-07
二极管型非制冷红外焦平面中二极管结构优化...
时间:2026-03-07
艾迈斯欧司朗发布高性价比塑料封装的75W边发...
时间:2026-03-07
如何选择能代换FGH60N60SMD的型号参数的IGB...
时间:2026-03-07
CAN总线浪涌保护设计的重要性与方法
时间:2026-03-07
不间断电源的工频逆变电路IGBT选择
时间:2026-03-07
玻璃釉电容器的结构与特点
时间:2026-03-05
电容器入门教程
时间:2026-03-05
关于STM32WL LSE 添加反馈电阻后无法起振的...
时间:2026-03-05
暑期买元器件下单立减还送华为P30pro
时间:2026-03-05
电阻的标称阻值和允许偏差
时间:2026-03-05
使用过滤器电容器和诱导器来抑制受辐射的EM...
时间:2026-03-05
LED固晶机龙头直面“寒冬”
时间:2026-03-05
浅谈高压贴片电容分类与性能参数
时间:2026-03-05
聚四氟乙烯电容器的结构与特点
时间:2026-03-05
漆膜电容器的结构与特点
时间:2026-03-05