（新编）瞬态抑制二极管的具体参数和应用分析().docx

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，当这个反向电压加入 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 最小的雪崩电压25℃时，在这个电压之前，TVS 是不导通的当 TVS 流过规定的 1mA 电流（IR）时，加入 TVS 两极间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 TVS 分为±5%VBR 和±10%VBR 两种对于±5%VBR 来说，VWM=0.85VBR；对于±10%VBR 来说，VWM=0.81VBR 　　③最大箝拉电压 VC 和最大峰值脉冲电流 IPP 　　 当持续时间为 20 微秒的脉冲峰值电流IPP 流过 TVS 时，在其两极间出现的最大峰值电压为 VCVC 、IPP 反映 TVS 器件的浪涌抑制能力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 TVS 雪崩结截面决定的、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 过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耗散功率其规定的试验脉冲波形和各种 TVS 的 PM 值，请查阅有关产品手册 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” ，有可能使TVS 损坏 　 　⑥箝位时间 TC 　 　 TC 是 TVS 两端电压从零到最小击穿电压 VBR 的时间对单极性TVS 于 1×10-12 秒；对双极性 TVS 于是 1×10-11 秒因为利用先进工艺技术制造的 IC 电路里氧化层比较薄，栅极氧化层更易受到损害这意味着较高的箝位电压将在被保护 IC 器件上产生较高的应变电压，并且增加了失效的概率 很多保护元件都被设计成可吸收大量的能量，由于元件结构或设计上的原因也导致其具有很高的箝位电压。

由于变阻器的箝位电压太高，他们不能够提供有效的 ESD 保护此外，由于变阻器的高电容他们也不能给高速数据线路提供保护TVS 二极管正是为解决此问题而产生的，它已成为保护便携电子设备的关键性技术因为利用先进工艺技术制造的 IC 电路里氧化层比较薄，栅极氧化层更易受到损害这意味着较高的箝位电压将在被保护 IC 器件上产生较高的应变电压，并且增加了失效的概率 很多保护元件都被设计成可吸收大量的能量，由于元件结构或设计上的原因也导致其具有很高的箝位电压由于变阻器的箝位电压太高，他们不能够提供有效的 ESD 保护此外，由于变阻器的高电容他们也不能给高速数据线路提供保护TVS 二极管正是为解决此问题而产生的，它已成为保护便携电子设备的关键性技术5. 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 的重要参数电容对于数据/信号频率越高的回路，二极管的电容对电路的干扰越大，形成噪声或衰减信号强度，因此需要根据回路的特性来决定所选器件的电容范围高频回路一般选择电容应尽量小(如 LCTVS、低电容 TVS，电容不大于 3pF)，而对电容要求不高的回路电容选择可高于 40pF。

RJ-45 数据线保护主要应用了安森美公司的低电容瞬态电压抑制二极管--SL05 ，工作电压是 5V目前视频常见的输出端口设计有 D-SUB(如图 3)、DVI(28 线 )、SCART(19 线)和 D-TERMINAL(主要日系产品在用)视频数据线具有高数据传输率，数据传输率高达480Mbps，有的视频数据传输率达到 1G 以上，因而要选择低电容 LCTVS，它通常是将一个低电容二极管与 TVS 二极管串联，以降低整个线路的电容( 可低于 3pF)，达到高速率回路的要求ONSEMI 半导体公司的 SRDA05-4 具有良好的低电容特性，能够提供 4 路 ESD 保护，而它的后继产品 SRDA05-6 能够提供多达 6 路 ESD 保护SRDA05-X 系列产品适用于所有高速通讯线路的保护在音频数据线路保护方面( 图 6)，由于音频回路的信号速率比较低，对器件电容的要求不太高，100pF 左右都是可以接受的有的设计中将耳机和麦克风合在一起，有的则是分立线路前一种情况可以选择单路 TVS，而后一种情况如果两个回路是邻近的，则可以选用多路 TVS 阵列，只用一个器件就能完成两个回路的保护。

7. 按键/开关对于按键和开关回路，这些回路的数据率很低，对器件的电容没有特殊要求，用普通的 TVS 阵列都可以胜任此外，对于便携式设备来说，各类集成电路的复杂性和精密度的提高使它们对 ESD 也更加敏感，以往的通用回路设计也不再适合合理的 PCB 布局最重要的是要在使用 TVS 二极管保护 ESD 损害的同时避免自感ESD 设计很可能会在回路中引起寄生自感，会对回路有强大的电压冲击，导致超出 IC 的承受极限而造成损坏负载产生的自感电压与电源变化强度成正比，ESD 冲击的瞬变特征易于诱发高强自感减小寄生自感的基本原则是尽可能缩短分流回路，必须考虑到包括接地回路、TVS 和被保护线路之间的回路，以及由接口到 TVS的通路等所有因素所以，TVS 器件应与接口尽量接近，与被保护线路尽量接近，这样才会减少自感耦合到其它邻近线路上的机会在电路板设计中还应注意以下几点：尽量避免在保护线路附近走比较关键的信号线，尽量将接口安排在同一个边上；采用高集成度器件，二极管阵列不但可以大大节约线路板上的空间，而且减少了由于回路复杂可能诱发的寄生性线路自感的影响；避免被保护回路和未实施保护的回路并联，将接口信号线路和接地线路直接接到保护器件上，然后再进入回路的其它部分，将复位、中断、控制信号远离输入/输出口，远离 PCB 的边缘；各类信号线及其馈线所形成的回路所环绕面积要尽量小，必要时可考虑改变信号线或接地线的位置；在可能的地方都加入接地点。

稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更多的稳定电压稳压二极管与 TVS 管它们都可以用来稳压，并且都工作在反向截止状态下，其正向特性与普通二极管相同，反向特性为典型的 PN 结雪崩器件但是 TVS 管齐纳击穿电流更小，大于 10V 的稳压只有 1mA，相对来说齐纳二极管击穿电流要大不少，但是齐纳二极管稳压精度可以做的比较高而且 TVS 管强调的是瞬态响应，所以其时间参数就很重要了，也就是说稳压二极管的响应时间通常要比 TVS 管的慢同时 TVS 管的功率较大，而稳压管的功率较小 其次，从概念上理解，TVS 管主要是防止瞬间大电压的影响，最终可以达到稳压的目的，这与稳压管的作用是有区别的瞬变电压抑制二极管是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品，其电路符号和普通稳压二极管相同,外形也与普通二极管无异,当 TVS 管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度（最高达 1*１0-12 秒）使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏TVS 有二极管类，和压敏电阻类我个人认为压敏电阻类更有优势，目前广泛用于，LCD 模组，及一些比较精密的手持设备。

特别是出口欧洲的产品一般都要加，来作为静电防护的主要手段之一TVS 的选用方法 1.确定待保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 2.TVS 的反向变位电压即工作电压（VRWM）--选择 TVS 的 VRWM 等于或大于上述步骤 1所规定的操作电压这就保证了在正常工作条件下 TVS 吸收的电流可忽略不计,如果步骤 1所规定的电 压高于 TVS 的 VRWM ,TVS 将吸收大量的漏电流而处于雪崩击穿状态，从而影响电路的工作。