瞬态电压抑制二极管

瞬态电压抑制二极管简称TVS，是一种安全保护器件。这种器件应用在电路系统，例如电话交换机、仪器电源电路中，对电路中瞬间出现的浪涌电压脉冲起到分流、箝位作用，可以有效地降低由于雷电、电路中开关通断时感性元件产生的高压脉冲，避免高压脉冲损坏仪器设备，保障人和财产的安全。目前国外仪器设备中常用这种TVS保护器件，它以优良的性能被电路设计者所采用。

TVS瞬态电压抑制二极管主要由芯片、引线电极、管体三部分组成，见图1。芯片是核心，它是由半导体硅材料扩散而成的，芯片有单极型和双极型两种结构。单极型有一个PN结，见图2；双极型有两个PN结，见图3。瞬志电压抑制二极管的工作原理是利用PN结的齐纳击穿特性而工作的，每一个PN结都有自己的反向击穿电压VB。例如VB为200V，当施加到PN结的反向电压小于200V时，电流不导通，而当施加到PN结的反向电压高于200V时，PN结快速进入击穿状态，有大电流通过PN结，而VB电压限制在200V附近。根据这个道理，瞬态电压抑制二极管在电路中有浪涌电压产生时，可将高压脉冲限制在安全范围，而允许瞬间大电流旁路。因此解态电压抑制二极管可用于电路过压保护。双极型的芯片从结构上讲它不是简单由两个背对背的单极芯片串连而成，而是利用现代半导体加工技术在同一硅片的正反两个面上制作两个背对背的PN结，它用于双向过压保护。瞬态电压抑制二极管的芯片的PN结经过玻璃钝化保护，管体由改性环氧树脂模塑而成。它具有体积小，峰值功率大，抗浪涌电压的能力强，击穿电压特性曲线好，齐纳阻抗低，双向电压对称性好，反向漏电流小，以及对脉冲的响应时间快等特点，适合在恶劣环境条件下工作，是一种理想的防雷电保护器件。

1．单极型的应用电路见图4，R是限流电阻，用于TVS的过流保护。当有大电流通过TVS管时，TVS通过的最大电流取决于R的大小。

2．双极型的应用电路见图5，TVS可以用在电路的不同部位，对该部位的电路电压进行箝位、保护。TVS—1对电源变压器的输入端部分起保护作用，当输入端有高压浪涌脉冲引入时，不论脉冲方向如何，它能快速进入击穿导通，对输入电压进行箝位。TVS－2提供了对变压器输出端之后电路的保护，因为变压器是一个大的感性部件，在前级熔断器断开的瞬间，感应到变压器之后的浪涌电压将被它箝位。TVS－3直接对负载进行保护，它利用了一个单极型的瞬态电压抑制二极管。附表列出4种系列TVS管的主要参数，供读者选用时参考。（石英）