TVS(瞬态电压抑制二极管)是一种ESD保护器件,属于硅-雪崩二极管。任何电压尖峰或ESD脉冲都会导致P-N结击穿,从而产生电流流动的低电阻路径。这通过将电压分流到地来提供保护。
瞬态电压抑制(TVS)二极管是另一种设计用于保护电子电路免受ESD脉冲影响的技术。 硅雪崩二极管非常适合ESD保护,在截止电压下具有高阻抗,在击穿电压下具有低阻抗。TVS二极管由两个相对的硅雪崩二极管制成。每个二极管由一个P-N结形成。这些结形成边界,在正常操作期间不允许电流流动,并减少通过器件的损耗。


任何电压尖峰或ESD脉冲都会导致P-N结击穿,从而产生电流流动的低电阻路径。这通过将电压分流到地来提供保护。
器件特点:
high impedance at the stand-off voltage(常态高阻态)
low impedance at the breakdown voltage(击穿低阻态)
Bussmann TVS二极管系列提供低钳位电压、低电容和双向功能,并提供小型0201和0402封装。 以BUSSMANN MLV系列TVS抑制器为例,介绍该器件的主要参数:
1. 截止电压Stand-off Voltage:泄漏电流不超过10μA的最大电压。 略高于电路的最大工作电压(不导通)。
2. 击穿电压Breakdown Voltage:在1mA直流电流下,在任何I/O引脚对地测量值。
3. 箝位电压Clamping Voltage:箝位在具有1A脉冲电流的8/20μs波形的峰值电流下TVS二极管两端的峰值电压。Vcmax:最大钳位电压; 钳位系数= Vcmax/VBR≈1.3。
4. 电容Capacitance: 器件在1MHz频率,0偏置电压下测量到的电容值。
TVS的优缺点
优点:响应速度快,钳位电压很低;本身不承受静电能量,所以抗冲击次数较高。
缺点:单向性,双向保护使用两个PN结;漏电流较大; 容值较高,低容值产品价格较高; 因本身不承受静电能量,所以静电能量走到大地上之后,如果此大地做的不干净,那么可能对局部电路还会产生影响。
选型建议
(1)必须仔细确定TVS系列在电路中的位置。为了获得更好的性能,设备应尽可能靠近信号输入,并位于任何其他组件之前。
(2)由于ESD器件会经受大电压和大电流的冲击,推荐使用“0-stub”焊盘设计(一端直接接信号线/数据线,另一端直接接公共地)
(3)需要知道电路的数据速度和/或最大可容忍电路电容。在决定使用TVS二极管解决方案是否可行时,这一点非常重要。例如,在保护USB2.0端口时,4-6pF的TVS电容是不实用的,因为这种高电容可能会使数据信号失真。
(4)要知道电路可以承受而不会造成损坏的电压。TVS的箝位电压额定值应低于此电压。
(5)最后考虑因素是电路的正常运行电压。使TVS管的截止电压高于电路的正常工作电压,这确保了TVS二极管的低泄漏电流。
应用范围
计算机和外围设备
数码静态照相机
手机
PDA
DVD播放器
MP3/多媒体播放器
A-V设备
外部存储
DSL调制解调器
机顶盒
对接系统