TVS参数详解及选型应用

一、首先了解TVS管的参数，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。

由上图可以看 到5.0SMDJ系列的最大脉冲峰值功率为5000W。还可以看出该系列下的每个型号的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可以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，可以看出 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。

• 测试电流It

测试电流It决定了TVS的反向击穿电压Vbr。

• 反向击穿电压Vbr

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

• 结电容Cj

在防护高速信号的时候，需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，如果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。如果是交流电，应计算出最大值，即用有效值*1.414。

3、根据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可以承受的最大电压。否则，当TVS钳在Vc时会对电路造成损坏。

5、其中2-4步可以先于1，如果不知Ipp，可以根据信号的功率确定Ipp。

6、单极性还是双极性-常常会出现这样的误解即双向TVS用来抑制反向浪涌脉冲，其实并非如此。双向TVS用于交流电或来自正负双向脉冲的场合。TVS有时也用于减少电容。如果电路只有正向电平信号，那麽单向TVS就足够了。TVS操作方式如下： 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。

这个时候需要参考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为两种不同的浪涌测试波形，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可以看出该TVS的最大功率为5000W,是在浪涌10/1000us的波形能量下测试的。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，相对应的参数将会变大。

由图可以看到当为1000us波形时，可以承受的最大功率为5KW。

当测试波形为20us时，可以承受的最大功率为20KW。则如果Vc不变，可以承受的最大峰值电流将变大Ipp变为原来的4倍。20/5=4