TVS參数具体解释及选型应用

Posted 2020-06-13

一、首先了解TVS管的參数，我们以littelfuse的5.0SMDJ系列为例。

                                                                                                                                          图1

图2

• 最大峰值脉冲功率 Maximum Peak Pulse Power 

Pppm峰值脉冲功率为ESD器件上瞬间通过的最大功率值。由最大钳位电压Vc和此时脉冲峰值电流Ipp决定的。

由上图能够看到5.0SMDJ系列的最大脉冲峰值功率为5000W。还能够看出该系列下的每一个型号的Vc*Ipp基本为5000W。且Vc越大承受。Ipp越小。

• 最大脉冲峰值电流Ipp

TVS能够承受的最大脉冲峰值电流。

5.0SMDJ13A最大脉冲电流为233A。

• 最大钳位电压Vc（残压）

当持续时间为 20mS 的脉冲峰值电流 Ipp流过 TVS 时。在其两端出现的最大峰值电压为 Vc。也称最大防护电压。

5.0SMDJ系列不同型号的Vc不一样。5.0SMDJ13A的最大防护电压为21.5V。

• 最大反向漏电流Ir

 TVS最大反向漏电流，能够看出5.0SMDJ13A最大反向漏电流为500uA

• 最大反向工作电压Vrwm或Vr。

当最大反向漏电流Ir流过TVS时，TVS两端电压为最大反向工作电压。5.0SMDJ13A最大反向工作电压为13V。

• 測试电流It

測试电流It决定了TVS的反向击穿电压Vbr。

• 反向击穿电压Vbr

TVS管通过规定的測试电流It时的电压，这是表示TVS管导通的标志电压，即从此点開始器件进入雪崩击穿。

• 结电容Cj

在防护快速信号的时候。须要考虑结电容的影响。

二、TVS管选型及应用

1、TVS是用来防护浪涌电流的，假设知道要防护的最大电流Ipp最好。首先确定TVS的Ipp。

2、再其次确定待防护电路的直流电压或持续工作电压。假设是交流电。应计算出最大值。即用有效值*1.414。

3、依据2中已知工作电压，选择TVS的Vrwm，要求Vrwm要大于工作电压，否则工作电压大于Vrwm会导致TVS反向漏电流增大。接近导通，或者雪崩击穿，影响正常电路工作。

4、所选TVS的最大箝位电压Vc不能大于被防护电路能够承受的最大电压。否则，当TVS钳在Vc时会对电路造成损坏。

5、当中2-4步能够先于1。假设不知Ipp，能够依据信号的功率确定Ipp。

6、单极性还是双极性-经常会出现这种误解即双向TVS用来抑制反向浪涌脉冲。事实上并不是如此。

双向TVS用于交流电或来自正负双向脉冲的场合。

TVS有时也用于降低电容。假设电路仅仅有正向电平信号，那麽单向TVS就足够了。TVS操作方式例如以下：正向浪涌时,TVS处于反向雪崩击穿状态；反向浪涌时，TVS类似正向偏置二极管一样导通并吸收浪涌能量。

这个时候须要參考TVS的正向导通峰值电流。Ifsm。5.0SMDJ系列的最大正向导通电流为300A。

三、浪涌波形10/1000us和8/20us。

10/1000us和8/20us为两种不同的浪涌測试波形。两种波形能量不一样。

10/1000us为持续时间1000us，上升沿时间为10us。

   8/20us为持续时间20us，上升沿时间为8us。

由图2能够看出该TVS的最大功率为5000W,是在浪涌10/1000us的波形能量下測试的。Ipp是基于10/1000波形能量下得到的结果。

当浪涌波形为8/20us时。相相应的參数将会变大。

由图能够看到当为1000us波形时，能够承受的最大功率为5KW。

当測试波形为20us时。能够承受的最大功率为20KW。则假设Vc不变，能够承受的最大峰值电流将变大Ipp变为原来的4倍。20/5=4