继电器|电路中TVS管性能及选型总结继电器

TVS管性能及选型总结
一．TVS管概述
TVS（Transient Voltage Suppressor）瞬态电压抑制器。当两极受到反向
瞬态高能量冲击时，能以10的负12次方秒量级的速度，将两极间的高阻抗变
为低阻抗，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元
器件。在浪涌电压作用下， TVS两极间的电压由额定反向关断电压VWM上升
到击穿电压VBR ，而被击穿，随着击穿电流的出现，流过TVS的电流将达到峰
值脉冲电流IPP ，同时在其两端的电压被钳位到预定的最大钳位电压VC以下，
其后，随着脉冲电流按指数衰减， TVS两极间的电压也不断下降，最后恢复到初
态；TVS管有单向与双向之分，单向TVS管的特性与稳压二极管相似，双向TVS
管的特性相当于两个稳压二极管反向串联。
二．其主要特性参数：
1、反向截止电压VRWM与反向漏电流IR：反向截止电压VRWM表示TVS管
不导通的最高电压，在这个电压下只有很小的反向漏电流IR 。
2、击穿电压VBR：TVS管通过规定的测试电流时的电压，这是表示TVS管导
通的标志电压。
3、脉冲峰值电流IPP：TVS管允许通过的10/1000μs波的最大峰值电流（8/20
μs波的峰值电流约为其5倍左右），超过这个电流值就可能造成永久性损坏。在
同一个系列中，击穿电压越高的管子允许通过的峰值电流越小，一般是几A～几
十A 。
4、最大箝位电压VC：TVS管流过脉冲峰值电流IPP时两端所呈现的电压。
5、脉冲峰值功率Pm：脉冲峰值功率Pm是指10/1000μs波的脉冲峰值电流
IPP与最大箝位电压VC的乘积，即Pm=IPP*VC；在给定的最大钳位电压下，
功耗PM越大，其浪涌电流承受能力越大，在给定的功耗PM下，钳位电压越
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：典型的脉冲波形持续时间为1ms ，当施加到二极管上的脉冲
波形持续时间小于TP ，则随着TP的减小脉冲峰值功率增加；TVS所能承受的
瞬态脉冲式不重复的，如果电路内出现重复性脉冲，应考虑脉冲功率的累积可能
损坏TVS 。
6、稳态功率P0：TVS管也可以作稳压二极管用，这时要使用稳态功率。
7、极间电容Cj：与压敏电阻一样， TVS管的极间电容Cj也较大，且单向的比
双向的大，功率越大的电容也越大，极间电容会影响TVS的响应时间。
8、峰值电流波形：A、正弦半波 B、矩形波C 、标准波（指数波形） D、三角
波TVS峰值电流的试验波形采用标准波（指数波形），由TR/TP决定。
峰值电流上升时间TR: 电流从0.1IPP开始达到0.9 IPP的时间。
半峰值电流时间TP：电流从零开始通过最大峰值后，下降到0.5IPP值的时间。
下面列出典型试验波形的TR/TP值：
EMP波：10ns /1000ns
闪电波：8μs /20μs
标准波：10μs /1000μs
三．优点及缺点
优点：响应速度快（为ns级）、瞬态功率大、漏电流低；其10/1000μs波脉冲
功率从400W～30KW ，脉冲峰值电流从0、52A～544A；击穿电压有从6、8V～
550V的系列值，便于各种不同电压的电路使用。
缺点：耐浪涌冲击能力较放电管和压敏电阻差；
稳压二极管：反应较慢；一般用于电压精度要求高的地方（一般较小），防浪涌，
击穿电压精准，各压值档都有；齐纳击穿；
压敏电阻：与稳压二极管相似，但不可恢复；
四．选型依据及注意事项：