瞬态抑制二极管工作原理及选型应用Word文档格式.doc

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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。

2、工作原理

器件并联于电路中，当电路正常工作时，它处于截止状态（高阻态），不影响线路正常工作，当电路出现异常过压并达到其击穿电压时，它迅速由高阻态变为低阻态，给瞬间电流提供低阻抗导通路径，同时把异常高压箝制在一个安全水平之内，从而保护被保护IC或线路；

当异常过压消失，其恢复至高阻态，电路正常工作。

3、特性曲线

4、主要特性参数

①反向断态电压（截止电压）VRWM与反向漏电流IR：

反向断态电压（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IT时的电压，这是表示TVS管导通的标志电压（P4SMA、P6SMB、1.5SMC、P4KE、P6KE、1.5KE系列型号中的数字就是击穿电压的标称值，其它系列的数字是反向断态电压值）。

TVS管的击穿电压有±

5%的误差范围（不带“A”的为±

10%）。

③脉冲峰值电流IPP：

TVS管允许通过的10/1000μs波的最大峰值电流（8/20μs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。

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10/1000μs波的脉冲峰值电流IPP与最大箝位电压VC的乘积，即Pm=IPP*VC。

5、命名规则

6、封装及分类

贴片型：

①DO-214AC/SMA：

SMAJ（400W）P4SMA（400W）

②DO-214AA/SMB：

SMBJ（600W）P6SMB（600W）

③DO-214AB/SMC：

SMCJ（1.5KW）SMDJ（3KW）1.5SMC（1.5KW）5.0SMDJ（5KW）

引线型：

①DO-201AL/DO-41：

P4KE（400W）

②DO-204AC/DO-15：

P6KE（600W）SA（500W）SAC（500W，50pF，±

10%）

③DO-201AE：

1.5KE（1.5KW）LCE（1.5KW，100pF）

④P600：

3KP（3KW）5KP（5KW）15KPA（KW）20KPA（20KW）30KPA（30KW）

它的封装形式有贴片型与轴向引线型两大类。

备注：

①红色字体的系列表示其命名中后面的数值表示击穿电压，其他系列表示的是截止电压。

②蓝色字体是TVS管的两个低电容系列，括号内表示其瞬态功率及电容值，其中SAC系列中的±

10%表示其截止电压的精度，其他系列的都为±

5%。

7、产品特点

优点:

①响应速度特别快（为ps级）

②击穿电压有从6.8V～550V的系列

③钳制电压比较准确

缺点:

①结电容比较大（十几pF~几百nF）

②通流量小（0.52~544A）

8、选型与应用

①TVS管使用时，一般并联在被保护电路上。

为了限制流过TVS管的电流不超过管子允许通过的峰值电流IPP，应在线路上串联限流元件，如电阻、自恢复保险丝、电感等。

②击穿电压VBR的选择：

TVS管的击穿电压应根据线路最高工作电压UM按公式：

VBRmin≥1.2UM或VRWM≥1.1UM选择。

交流：

UM=1.414Uac,如，对于220V的交流电，其UM=1.414*220=311（V）；

直流：

UM=Udc

使用指导：

①脉冲峰值电流IPP和最大箝位电压VC的选择：

当TVS管单独使用时，要根据线路上可能出现的最大浪涌电流来选择IPP合适的型号。

当TVS管作为第二级保护时，一般用500W～600W的就可以了。

要注意的是，此时的最大箝位电压VC应不大于被保护设备所能耐受的最大浪涌电压（安全电压）。

②用于信号传输电路保护时，一定要注意所传输信号的频率或传输速率。

信号频率（传输速率）≥10MHz（Mb/s）时，Cj应≤60pF；

信号频率（传输速率）≥100MHz（Mb/s）时，Cj应≤20pF。

当信号频率或传输速率较高时，应选用低电容系列的管子。

当低电容系列仍满足不了要求时，就应把TVS管接到快速恢复二极管组成的桥路中，以降低总的等效电容，提高传输信号频率。

如下图所示的电路，最高传输频率可达20MHz以上。

•TVS1对整个电路（包括变压器）进行保护。

•TVS2对其后的电路（除变压器外的整个电路）提供高度的保护。

由于变压器的物理性质有如一个大的串联电阻，当受到浪涌冲击时，断路的机会很少。

•TVS3对负载提供全面的保护。

在此采用的是成本较低的单极TVS二极管。

若电路中只采用TVS3，电桥因没有TVS的保护，电桥应采用较高电压及电流比值的器件，以防止损坏。

深圳市硕凯电子有限公司