深度解析TVS管的原理和參數

在設計中，使用到了TVS管，在之前的設計中如果你沒有特別關注TVS管，那么下面跟小編一起來詳細理解一下吧。
TVS管TVS管是一種保護器件。它的英文全稱為 transient voltage suppressor，意思是瞬態電壓抑制器。TVS管是一種二極管形式的器件。其原理有點像穩壓二極管，都是利用反向擊穿穩定電壓，但TVS管的響應速度要快于穩壓管。當TVS管的受到反向瞬態高能量沖擊是，它能以極高的速度（亞納秒級）將兩級間的阻抗變為低阻抗，從而具有很好的浪涌功率吸收能力，同時也能使兩級之間的電壓保持在一個預定值，有效的保護電路中其他元器件的免受浪涌脈沖的損壞。
順便把TVS管和穩壓管兩者比較一下：相同點1、都可以限制兩端電壓在一定得范圍內。2、長時間耐流值差不多，跟體積功耗有關。
不同點1、電壓精度上 穩壓管的穩壓值比較精確，TVS是在一個范圍內2、通流能力上 穩壓管的耐涌浪電流很小，而TVS可以達到幾百A3、原理上 穩壓管是齊納隧道效應或雪崩效應，TVS是雪崩效應4、應用上 穩壓管用于穩壓，TVS用于瞬態高壓保護5、穩壓值上 穩壓管3.3V~75V,TVS管6.8V～550V6、響應時間 TVS可以達到1ps比較后就比較清楚了，穩壓二極管和TVS管是不可以相互替代的

清楚了原理我們來看TVS管的一些參數，通過Datasheet來看更直觀

第一欄和第二欄是和具體器件相關的，我們不管它。REVERSE STAND-OFF VOLTAGE VRWM(V) 反向峰值電壓,這個即TVS管的工作電壓,保證在正常工作時,TVS管兩端的電阻很大，這就保證了TVS管吸收的電流可以忽略不計。一般來說，這個值等于或略大于正常工作電壓。BREAKDOWN VOLTAGE VBR(V) MIN & MAX @IT 反向擊穿電壓，表明在直流電流IT條件下，測得的反向電壓值，表明從此點開始器件進入反向雪崩擊穿。TEST CURRENT IT(mA) 測試電流，用來規定器件的反向擊穿電壓值。MAXIMUM CLAMPING VOLTAGE @IPP Vc(V)最大鉗位電壓，在規定的脈沖時間tr/tp內，承受的最大峰值電流Ipp是，加在器件上的最大電壓值。PEAK PULSE CURRENT IPP(A) 最大脈沖電流，在規定的時間tr/tp內，器件所允許通過的最大峰值脈沖電流。REVERSE LEAKAGE @VRWM IR(uA) 反向漏電流，即在工作電壓VRWM時，流經TVS管的反向電流。
還有就是：Cj Junction Capacitance 接電容，主要指TVS和GND或IO連接時，具有的電容值。還有部分作為高速IO上保護的TVS，還會給出insert loss @ Freq。以便確認是否能作為保護器件。得知了這些參數后，就可以選擇合適的器件用以自己的電路上了，網上流行這樣的選型原則。① TVS額定反向關斷電壓VWM應大于或等于被保護電路的最大工作電壓。② 最小擊穿電壓VBR=VWM/KBR (其中，KBR=0.8～0.9)。③ TVS的最大箝位電壓VC應小于被保護電路的損壞電壓，即VC=KC×VBR (其中，KC=1.3)。④ 在規定的脈沖持續時間內，TVS的最大峰值脈沖功耗PM必須大于被保護電路內可能出現的峰值脈沖功率。在確定了最大箝位電壓后，其峰值脈沖電流應大于瞬態浪涌電流。