1、瞬態(tài)抑制二極管的作用

TVS管是一種高效能的保護(hù)器件，當(dāng)兩端受到瞬間的高能量沖擊時(shí)，TVS管能瞬間的將自身的高阻特性轉(zhuǎn)化為低阻特性，吸收大電流從而將TVS管兩端的電壓鉗制在一個(gè)確定的值上（TVS管的耐壓值），從而使后邊電路免受瞬態(tài)高能量的沖擊，保護(hù)電路安全。如下圖所示。

講的通俗一點(diǎn)，如果電路能承受的電壓沖擊不高于DC24V，那么在電源處焊接一個(gè)26V的TVS管，當(dāng)供電電壓不超過26V時(shí)，TVS管處于高阻態(tài)；而當(dāng)電源處瞬間來了個(gè)高于26V的脈沖后，TVS管能快速的將電路電壓鉗制在24V，從而保證了電路板的安全。

總的來說瞬態(tài)抑制二極管的作用有：

（1）將TVS二極管加在信號(hào)及電源線上，能防止微處理器或單片機(jī)因瞬間的肪沖，如靜電放電效應(yīng)、交流電源之浪涌及開關(guān)電源的噪音所導(dǎo)致的失靈。

（2）靜電放電效應(yīng)能釋放超過10000V、60A以上的脈沖，并能持續(xù)10ms；而一般的TTL器件，遇到超過30ms的10V脈沖時(shí)，便會(huì)導(dǎo)至損壞。利用TVS二極管，可有效吸收會(huì)造成器件損壞的脈沖，并能消除由總線之間開關(guān)所引起的干擾（Crosstalk）。

（3）將TVS二極管放置在信號(hào)線及接地間，能避免數(shù)據(jù)及控制總線受到不必要的噪音影響。

2、什么是瞬態(tài)抑制二極管

瞬態(tài)電壓抑制器（TransientVoltageSuppressor）簡(jiǎn)稱TVS管，TVS管的電氣特性是由P-N結(jié)面積、摻雜濃度及晶片阻質(zhì)決定的。其耐突波電流的能力與其P-N結(jié)面積成正比。TVS廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體及敏感器件的保護(hù)，通常用于二級(jí)電源和信號(hào)電路的保護(hù)，以及防靜電等。其特點(diǎn)為反應(yīng)速度快（為ps級(jí)），體積小，脈沖功率較大，箝位電壓低等。其10/1000μs波脈沖功率從400W～30KW，脈沖峰值電流從0.52A～544A；擊穿電壓有從6.8V～550V的系列值，便于各種不同電壓的電路使用。

3、瞬態(tài)抑制二極管工作原理

器件并聯(lián)于電路中，當(dāng)電路正常工作時(shí)，它處于截止?fàn)顟B(tài)（高阻態(tài)），不影響線路正常工作，當(dāng)電路出現(xiàn)異常過壓并達(dá)到其擊穿電壓時(shí)，它迅速由高阻態(tài)變?yōu)榈妥钁B(tài)，給瞬間電流提供低阻抗導(dǎo)通路徑，同時(shí)把異常高壓箝制在一個(gè)安全水平之內(nèi)，從而保護(hù)被保護(hù)IC或線路；當(dāng)異常過壓消失，其恢復(fù)至高阻態(tài)，電路正常工作。

3、瞬態(tài)抑制二極管特性曲線

1）主要特性參數(shù)

①反向斷態(tài)電壓（截止電壓）VRWM與反向漏電流IR：反向斷態(tài)電壓（截止電壓）VRWM表示TVS管不導(dǎo)通的最高電壓，在這個(gè)電壓下只有很小的反向漏電流IR。

②擊穿電壓VBR：TVS管通過規(guī)定的測(cè)試電流IT時(shí)的電壓，這是表示TVS管導(dǎo)通的標(biāo)志電壓（P4SMA、P6SMB、1.5SMC、P4KE、P6KE、1.5KE系列型號(hào)中的數(shù)字就是擊穿電壓的標(biāo)稱值，其它系列的數(shù)字是反向斷態(tài)電壓值）。TVS管的擊穿電壓有±5%的誤差范圍（不帶“A”的為±10%）。

③脈沖峰值電流IPP：TVS管允許通過的10/1000μs波的最大峰值電流（8/20μs波的峰值電流約為其5倍左右），超過這個(gè)電流值就可能造成永久性損壞。在同一個(gè)系列中，擊穿電壓越高的管子允許通過的峰值電流越小。

④最大箝位電壓VC：TVS管流過脈沖峰值電流IPP時(shí)兩端所呈現(xiàn)的電壓。

⑤脈沖峰值功率Pm：脈沖峰值功率Pm是指10/1000μs波的脈沖峰值電流IPP與最大箝位電壓VC的乘積，即Pm=IPP*VC。

4、TVS應(yīng)用

①脈沖峰值電流IPP和最大箝位電壓VC的選擇：當(dāng)TVS管單獨(dú)使用時(shí)，要根據(jù)線路上可能出現(xiàn)的最大浪涌電流來選擇IPP合適的型號(hào)。當(dāng)TVS管作為第二級(jí)保護(hù)時(shí)，一般用500W～600W的就可以了。要注意的是，此時(shí)的最大箝位電壓VC應(yīng)不大于被保護(hù)設(shè)備所能耐受的最大浪涌電壓（安全電壓）。

②用于信號(hào)傳輸電路保護(hù)時(shí)，一定要注意所傳輸信號(hào)的頻率或傳輸速率。信號(hào)頻率（傳輸速率）≥10MHz（Mb/s）時(shí)，Cj應(yīng)≤60pF；信號(hào)頻率（傳輸速率）≥100MHz（Mb/s）時(shí)，Cj應(yīng)≤20pF。當(dāng)信號(hào)頻率或傳輸速率較高時(shí)，應(yīng)選用低電容系列的管子。當(dāng)?shù)碗娙菹盗腥詽M足不了要求時(shí)，就應(yīng)把TVS管接到快速恢復(fù)二極管組成的橋路中，以降低總的等效電容，提高傳輸信號(hào)頻率。如下圖所示的電路，最高傳輸頻率可達(dá)20MHz以上。

圖 ? TVS典型保護(hù)電路

TVS1對(duì)整個(gè)電路（包括變壓器）進(jìn)行保護(hù)。

TVS2對(duì)其后的電路（除變壓器外的整個(gè)電路）提供高度的保護(hù)。由于變壓器的物理性質(zhì)有如一個(gè)大的串聯(lián)電阻，當(dāng)受到浪涌沖擊時(shí)，斷路的機(jī)會(huì)很少。

TVS3對(duì)負(fù)載提供全面的保護(hù)。在此采用的是成本較低的單極TVS二極管。若電路中只采用TVS3，電橋因沒有TVS的保護(hù)，電橋應(yīng)采用較高電壓及電流比值的器件，以防止損壞。