tvs(transient voltage suppressors),即瞬態(tài)電壓抑制器,又稱雪崩擊穿二極管。它是采用半導(dǎo)體工藝制成的單個pn結(jié)或多個pn結(jié)集成的器件。tvs有單向與雙向之分,單向tvs一般應(yīng)用于直流供電電路,雙向tvs應(yīng)用于電壓交變的電路。如圖1所示,應(yīng)用于直流電路時單向tvs反向并聯(lián)于電路中,當(dāng)電路正常工作時,tvs處于截止?fàn)顟B(tài)(高阻態(tài)),不影響電路正常工作。當(dāng)電路出現(xiàn)異常過電壓并達(dá)到tvs(雪崩)擊穿電壓時,tvs迅速由高電阻狀態(tài)突變?yōu)榈碗娮锠顟B(tài),泄放由異常過電壓導(dǎo)致的瞬時過電流到地,同時把異常過電壓鉗制在較低的水平,從而保護(hù)后級電路免遭異常過電壓的損壞。當(dāng)異常過電壓消失后,tvs阻值又恢復(fù)為高阻態(tài)。
被保護(hù)電路瞬態(tài)電流
瞬態(tài)電壓鉗位電壓
tvs的伏安特性曲線及相關(guān)參數(shù)說明如圖2所示,雙向tvs伏安特性曲線第一象限與第三象限極性相反,特性相似,當(dāng)tvs反向偏置時,tvs有兩種工作模式:待機(jī)(高阻抗)或鉗制(相對的低阻抗),如圖2第三象限。在待機(jī)狀態(tài)下,流過tvs的電流稱為待機(jī)電流(ir)或漏電流,該電流的大小隨tvs的結(jié)溫而變化。在tvs的伏安特性曲線中,由高阻抗(待機(jī))向低阻抗(鉗位)轉(zhuǎn)變是雪崩擊穿的開始,當(dāng)tvs完全雪崩擊穿時,tvs會瞬間把高電壓轉(zhuǎn)化為流過其體內(nèi)的大電流并保持pn結(jié)兩端相對較低的鉗位電壓。
tvs特點
tvs內(nèi)部芯片為半導(dǎo)體硅材料,采用半導(dǎo)體工藝制成,具有較高的可靠性。
tvs具有較低的動態(tài)內(nèi)阻,鉗位電壓低。
tvs較其他過壓保護(hù)器件,具有較快的響應(yīng)速度。
tvs電壓精度高,擊穿電壓一般為±5%的偏差,在特殊應(yīng)用場合,還可以通過工藝改善或參數(shù)篩選達(dá)到更高的精度。
tvs封裝多樣化,貼片封裝有sod-123、sma(do-214ac)、smb(do-214aa)、smc(do-214ab)、do-218ab
等,插件封裝有do-41、do-15、do-201、p-600等。
tvs在10/1000μs波形下瞬態(tài)功率可達(dá)200w~30000w,甚至更高。在8/20μs波形下瞬態(tài)峰值脈沖電流可達(dá)3ka、6ka、10ka、16ka、20ka甚至更高。
工作電壓范圍可從3.3v~600v,甚至更高。
3 tvs典型應(yīng)用
tvs由于具有響應(yīng)速度快,鉗位電壓低,電壓精準(zhǔn)等優(yōu)點,因而應(yīng)用于對保護(hù)器件要求較高的場合,如汽車電子、工業(yè)控制、照明,通信等行業(yè),如dc電源線,rs485接口,通信電源,i/o口等。