目前，瞬态电压抑制器在当代的应用可谓是越来越广泛，瞬态电压抑制器是值得我们好好学习的，现在我们就深入了解瞬态电压抑制器。

瞬态电压抑制器英文为Transientvoltagesuppressor，简称TVS，当TVS两极受到反向高能量冲击时，它能以10－12s级的速度，将其两极间的阻抗由高变低，吸收高达数kW的浪涌功率，使两极的电位箝位于预定值，有效地保护自动化设备中的元器件免受浪涌脉冲的损害。

瞬态电压抑制器的正向特性与普通二极管相同，反向特性为典型的PN结雪崩器件。在浪涌电压的作用下，TVS两极间的电压由额定反向关断电压VWM上升到击穿电压Vbr而被击穿。随着击穿电流的出现，流过TVS的电流将达到峰值脉冲电流IPP，同时在其两端的电压被箝位到预定的最大箝位电压VC以下。其后，随着脉冲电流按指数衰减，TVS两极间的电压也不断下降，最后恢复到初态，这就是TVS抑制可能出现的浪涌脉冲功率，保护电子元器件的过程。

图题：瞬态电压抑制器工作原理

瞬态电压抑制器的主要参数

１）最大反向漏电流ＩＤ和额定反向关断电压ＶＷＭ。ＶＷＭ是ＴＶＳ最大连续工作的直流或脉冲电压，当这个反向电压加于ＴＶＳ的两极间时它处于反向关断状态，流过它的电流应小于或等于其最大反向漏电流ＩＤ；

２）最小击穿电压ＶＢＲ和击穿电流ＩＲ。ＶＢＲ是ＴＶＳ最小的击穿电压。在２５℃时，低于这个电压ＴＶＳ是不会发生雪崩的。当ＴＶＳ流过规定的１ｍＡ电流（ＩＲ）时，加于ＴＶＳ两极的电压为其最小击穿电压ＶＢＲ。按ＴＶＳ的ＶＢＲ与标准值的离散程度，可把ＶＢＲ分为５％和１０％两种。对于５％的ＶＢＲ来说，ＶＷＭ＝０．８５ＶＢＲ；对于１０％的ＶＢＲ来说，ＶＷＭ＝０．８１ＶＢＲ；

３）最大箝位电压ＶＣ和最大峰值脉冲电流ＩＰＰ。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。ＶＣ、ＩＰＰ反映了ＴＶＳ的浪涌抑制能力。ＶＣ与ＶＢＲ之比称为箝位因子，一般在１．２～１．４之间；

４）电容量Ｃ。电容量Ｃ是由ＴＶＳ雪崩结截面决定的，是在特定的１ＭＨｚ频率下测得的。Ｃ的大小与ＴＶＳ的电流承受能力成正比，Ｃ太大将使信号衰减。因此，Ｃ是数据接口电路选用ＴＶＳ的重要参数；

５）最大峰值脉冲功耗ＰＭ。ＰＭ是ＴＶＳ能承受的最大峰值脉冲功率耗散值。在给定的最大箝位电压下，功耗ＰＭ越大，其浪涌电流的承受能力越大；在给定的功耗ＰＭ下，箝位电压ＶＣ越低，其浪涌电流的承受能力越大。另外，峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。而且，ＴＶＳ所能承受的瞬态脉冲是不重复的，器件规定的脉冲重复频率（持续时间与间歇时间之比）为０．０１％。如果电路内出现重复性脉冲，应考虑脉冲功率的累积，有可能损坏ＴＶＳ；

６）箝位时间ＴＣ。ＴＣ是从零到最小击穿电压ＶＢＲ的时间。对单极性ＴＶＳ小于１×１０－１２Ｓ；对双极性ＴＶＳ小于１０×１０－１２Ｓ。

瞬态电压抑制器的分类

瞬态电压抑制器器件按极性可分为单极性和双极性两种；按用途可分为通用型和专用型；按封装和内部结构可分为：轴向引线二极管、双列直插瞬态电压抑制器阵列、贴片式和大功率模块等。轴向引线的产品峰值功率可以达到４００Ｗ、５００Ｗ、６００Ｗ、１５００Ｗ和５０００Ｗ。其中大功率的产品主要用在电源馈线上，低功率产品主要用在高密度安装的场合。对于高密度安装的场合还可以选择双列直插和表面贴装的封装形式。

瞬态电压抑制器的选用

１）确定被保护电路的最大直流或连续工作电压，电路的额定标准电压和最大可承受电压；

２）瞬态电压抑制器的额定反向关断电压ＶＷＭ应大于或等于被保护电路的最大工作电压。若选用的ＶＷＭ太低，器件可能进入雪崩或因反向漏电流太大影响电路的正常工作；

３）瞬态电压抑制器的最大反向箝位电压ＶＣ应小于被保护电路的损坏电压；

４）在规定的脉冲持续时间内，瞬态电压抑制器的最大峰值脉冲功率ＰＭ必须大于被保护电路可能出现的峰值脉冲功率。在确定了最大箝位电压后，其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。一般，瞬态电压抑制器的最大峰值脉冲功率是以１０／１０００ｍＳ的非重复脉冲给出的，而实际的脉冲宽度是由脉冲源决定的，当脉冲宽度不同时，其峰值功率也不同。如某６００Ｗ瞬态电压抑制器，对１０００ｍＳ脉宽最大吸收功率为６００Ｗ，但是对５０ｍＳ脉宽吸收功率就可达到２１００Ｗ，而对１０ｍＳ的脉宽最大吸收功率就只有２００Ｗ了。而且吸收功率还和脉冲波形有关，如果是半个正弦波形式的脉冲，吸收功率就要减到７５％；若是方波形式的脉冲，吸收功率就要减到６６％； ５）平均稳态功率的匹配对于需要承受有规律的、短暂的脉冲群冲击的瞬态电压抑制器，如应用在继电器、功率开关或电机控制等场合，有必要引入平均稳态功率的概念。例如，在一功率开关电路中会产生１２０Ｈｚ，宽度为４ｍＳ，峰值电流为２５Ａ的脉冲群。选用的瞬态电压抑制器可以将单个脉冲的电压箝位到１１．２Ｖ。此中平均稳态功率的计算为：

瞬态电压抑制器

脉冲时间间隔等于频率的倒数１／１２０＝０．００８３Ｓ，峰值吸收功率是箝位电压与脉冲电流的乘积１１．２Ｖ×２５Ａ＝２８０Ｗ，平均功率则为峰值功率与脉冲宽度对脉冲间隔比值的乘积，即２８０×（０．０００００４Ｓ／０．００８３Ｓ）＝０．１３４Ｗ。也就是说，选用的瞬态电压抑制器平均稳态功率必须大于０．１３４Ｗ； ６）对于数据接口电路的保护，还必须注意选取具有合适电容Ｃ的瞬态电压抑制器器件； ７）根据用途选用瞬态电压抑制器的极性及封装结构。交流电路选用双极性瞬态电压抑制器较为合理，多线保护选用瞬态电压抑制器阵列更为有利； ８）根据温度考虑，瞬态电压抑制器可以在－５５℃～＋１５０℃之间工作。如果需要ＴＶＳ在一个变化的温度下工作，由于其反向漏电流ＩＤ是随温度增加而增大；功耗随ＴＶＳ结温增加而下降，从＋２５～＋１７５℃，大约线性下降５０％；击穿电压ＶＢＲ随温度的增加按一定的系数增加。因此，必须查阅有关产品资料，考虑温度变化对其特性的影响。

综上所述，本文已为讲解瞬态电压抑制器的工作原理以及主要参数和选型，相信大家对瞬态电压抑制器的认识越来越深入，希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

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