TVS的参数&与稳压管异同对比

Posted 2020-10-19 legend_yuan

分为两个部分：1，TVS与稳压管的异同；2，TVS与稳压管的参数讲解，并有实际的物料释例。

TVS与稳压管异同：

TVS=Transient Voltage Suppressor; TVS管的响应速度要快于稳压管。当TVS管的受到反向瞬态高能量冲击是，它能以极高的速度（亚纳秒级）将两级间的阻抗变为低阻抗，从而具有很好的浪涌功率吸收能力，同时也能使两级之间的电压保持在一个预定值，有效的保护电路中其他元器件的免受浪涌脉冲的损坏。  

【相同点】 

1.都可以限制两端电压在一定得范围内。  

2.长时间耐流值差不多，跟体积功耗有关。 

 

【不同点】   

1.电压精度上，稳压管的稳压值比较精确，TVS是在一个范围内  

2.通流能力上，稳压管的耐涌浪电流很小，而TVS可以达到几百A  

3.原理上，稳压管是齐纳隧道效应或雪崩效应，TVS是雪崩效应  

4.应用上，稳压管用于稳压，TVS用于瞬态高压保护  

5.稳压值上，稳压管3.3V~75V,TVS管6.8V～550V  

6.响应时间，TVS可以达到1ps

 

稳压二极管主要用来做功能性稳压，TVS主要用来做电路保护，稳压二极管和TVS管是不可以相互替代的。

 

 

针对项目上使用的SZ1SMA54AT3G的参数做详细说明。以下为TVS的典型VI曲线。

 

Peak Power Dissipation: 400W。Pluse width=1ms的条件下的测试值。

 在数值上，对于不同脉冲波形作用下的最大峰值脉冲功率不同，需要修正因数K做修正，在不同脉冲波形下的K值不同。显然，最大峰值脉冲功率愈大，TVS所能承受的峰值脉冲电流IPP愈大；另一方面，额定峰值脉冲功率PPP确定以后，TVS所能承受的峰值脉冲电流IPP随着最大箝位电压VC的降低而增加。器件规定的TVS最大允许脉冲功率除了和峰值脉冲电流和箝位电压有关外，还和脉冲波形、脉冲持续时间和环境温度有关。另外，这个额定能量值在极短的时间内对TVS是不可重复施加的。但是，在实际的应用中，浪涌通常是重复地出现，在这种情况下，即使单个的脉冲能量比TVS器件可承受的脉冲能量要小得多，但若重复施加，这些单个的脉冲能量积累起来，在某些情况下，也会超过TVS器件可承受的脉冲能量。因此，电路设计必须在这点上认真考虑和选用TVS器件，使其在规定的间隔时间内，重复施加脉冲能量的累积不至超过TVS器件的脉冲能量额定值。 Ppk与实际的脉冲宽度有关，如下为Pluse Rating Curve.

可知脉宽1ms时，Ppk=400W，当脉宽为10ms时，Ppk=200W。

 

Vrwm=Working Peak Reverse Voltage; Vrwm为TVS的反向峰值电压，工作电压不允许超出此电压范围；

Vbr=Breakdown Voltage.Vbr为TVS的反向击穿电压，从次点TVS进入反向雪崩击穿；

Vc=clamping voltage; 最大钳位电压，在规定的脉冲时间tr/tp内，承受的最大峰值电流Ipp时，加在器件上的最大电压值。

每一个电压的测试都是有电流条件的，后者说电压的标定是以电流大小界定的，因为电流分流的大小会实际影响整个电路的工作。当TVS反向电流为Ir@Vtwn时，Ir很小，对实际的电路没有影响；直到电流增加到It@Vbr，影响依旧不大，但是一旦超过Vbr，TVS从电路中将会汲取大量电流从而影响电路。Ipp@Vc为TVS的极限值，超过此电流TVS将超过最大电流极限值产生物理损坏。

其中Vbr一般会有一定的范围，对标的ir也会有一定的范围，在Ir的范围内，电路的功能不受影响。TVS选型 还需注意寄生电容，一般大功率的SMA TVS的寄生电容一般能达到1000数量级。

 

本文参考以下3处资料文档：

1，https://wenku.baidu.com/view/d9f9266602768e9950e7380c.html

TVS的参数的详细讲解

2，http://www.dianyuan.com/bbs/1495605.html

Diode设计规范，囊括所有二极管，且讲解详实，涉及给种参数的由来。

3，1SMA48AT3G datasheet。

此致。