瞬态二极管在电路中的工作原理

瞬态二极管（TVS）

瞬态二极管的英文名称：Transient Voltage Suppressor Diodes。在电子行业中，静电放电（简称：ESD Electro-Static discharge）对产品的危害是极其大的，那么在电子产品设计当中应当考虑如何进行静电防护设计，TVS二极管是用来进行端口防护的，防止端口瞬间的高电压冲击造成后级电路的损坏。

1、 瞬态二极管在电路中的工作原理

如下图一、图二所示：直流电路中并联单向TVS二极管，当电路正常工作时，TVS工作于反向截止状态（高组态），不影响电路正常工作。当电路中出现异常浪涌电压并超过了TVS二极管的雪崩电压时，TVS二极管瞬间由高阻状态突变为低阻状态，泄放掉由异常电压引起的瞬时大电流，同时把异常电压钳位在较低电压，从而保护后级电路免遭异常高压损坏，当异常电压消失后，TVS二极管又恢复到正常工作状态。

图一

图二

2、  瞬态二极管的分类

瞬态二极管分为两类：单向TVS二极管和双向TVS二极管，单向TVS二极管主要用在直流电路中，双向TVS二极管主要用在交流电路中，如下图所示：

3、 瞬态二极管的主要参数

反向关断电压VWM和反向漏电流ID

VWM是TVS二极管最大连续工作的直流或脉冲电压，这个反向电压加入TVS二极管的两极时，TVS二极管处于反向关断状态，流过他的电流应小于或者等于最大反向漏电流ID。

反向击穿电流IR和反向击穿电压VBR

VBR是TVS二极管最小的雪崩电压，在工作电压小于雪崩电压时，TVS二极管是不导通的，如果工作电压一旦超过了TVS二极管的VBR电压时，TVS二极管反向击穿，当加在TVS二极管两端的电压为VBR时，流过TVS二极管的电流称为反向击穿电流IR。

最大钳位电压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二极管时，在其两端出现的最大峰值电压为VC。

结电容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。

钳位时间TC

TC 是TVS两端电压从零到最小击穿电压VBR 的时间。

4、单向瞬态二极管的伏安特性曲线图

单向TVS二极管的伏安特性曲线图如下图所示：

5、双向瞬态二极管的伏安特性曲线图

双向TVS二极管的伏安特性曲线图如下图所示：

审核编辑：汤梓红