概述
瞬變二極體又稱瞬態抑制二極體(TVS,Transient Voltage Suppressors),二極體中較常用的一種,是一種高品質的突波吸收器,以二極體(伏安特性)為核心,是目前國際上普遍使用的一種高效能電路保護器件,它的外型與普通二極體相同,但卻能吸收高達數千瓦的浪涌功率。
工作原理
其工作原理不是降低電流變化速率,而是提供一個電流的額外通路。電路中有感性元件(比如說電感線圈、繼電器之類)的時候,當電路電壓過大時,可能會擊穿開關或者燒壞電路,這時通過這個二極體提供電流通路,TVS將多餘的電釋放掉,但不全放電,不導通,就不會發生擊穿的現象。平時二極體工作在反偏狀態下,幾乎相當於開路。和穩壓管的作用有點像,可保護電器仍可正常工作。
特點
瞬態抑制二極體的主要特點是並聯在電路中,在反向套用條件下,當承受一個高能量的大脈衝時,其工作阻抗立即降至極低的導通值,從而允許大電流通過,同時把電壓箝制在預定水平,其回響時間僅為10-12毫秒,因此可有效地保護電子線路中的精密元器件。
自然界的感應雷擊、靜電釋放、電子裝置的電流浪涌都是讓現代電子系統面臨嚴峻的考驗。在電路中產生瞬態電壓時,TVS利用雪崩原理,以P秒級的反應速度瞬間起到分流限壓作用、從而保護負載不被損壞。
套用
瞬態抑制二極體廣泛套用於通信、電腦,、儀器儀表、汽車電子、開關電源、防雷及樓宇安防產品。
選用
1、確定被保護電路的最大直流或連續工作電壓、電路的額定標準電壓和“高端”容限。
2、瞬變二極體額定反向關斷VWM 應大於或等於被保護電路的最大工作電壓。若選用的VWM 太低,器件可能進入雪崩或因反向漏電流太大影響電路的正常工作。串列連線分電壓,並行連線分電流。
3、 瞬變二極體的最大箝位電壓VC 應小於被保護電路的損壞電壓。
4、在規定的脈衝持續時間內,瞬變二極體 的最大峰值脈衝功耗PM 必須大於被保護電路內可能出現的峰值脈衝功率。在確定 最大箝位電壓後,其峰值脈衝電流應大於瞬態浪涌電流。
5、對於數據接口電路的保護,還必須注意選取具有合適電容C 的瞬變二極體器件。
6、根據用途選用瞬變二極體 的極性及封裝結構。交流電路選用雙極性瞬變二極體較為合理;多線保護選用瞬變二極體 陣列更為有利。
7、溫度考慮。瞬態電壓抑制器可以在-55~+150℃之間工作。如果需要瞬變二極體在一個變化的溫度 工作,由於其反向漏電流ID是隨增加而增大;功耗隨瞬變二極體結溫增加而下降,從+25℃到+175℃,大約線性下降50%雨擊穿電壓VBR 隨溫度的增加按一定的係數增加。因此,必須查閱有關產品資料,考慮溫度變化對其特性的影響。