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一、TVS管的特性曲线
TVS管的电路符号与普通稳压二极管相同。它的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。在瞬态峰值脉冲电流作用下,流过TVS管的电流,由原来的反向漏电流ID上升到IR时,其两极呈现的电压由额定反向关断电压VWM上升到击穿电压VBR,TVS管被击穿。随着峰值脉冲电流的出现,流过TVS管的电流达到峰值脉冲电流IPP。在其两极的电压被箝位到预定的箝位电压以下。尔后,随着脉冲电流按指数衰减,TVS管两极的电压也不断下降,最后恢复到起始状态。这就是TVS管可能出现的浪涌脉冲功率,保护电子元器件的整个过程。
二、TVS管的特性参数
①反向漏电流ID和额定反向关断电压VWM。VWM是TVS管连续工作的直流或脉冲电压,当这个反向电压加入TVS管的两极间时,它处于反向关断状态,流过它的电流应小于或等于其反向漏电流ID。
②最小击穿电压VBR和击穿电流IRVBR是TVS管最小的雪崩电压。25℃时,在这个电压之前,TVS管是不导通的。当TVS管流过规定的1mA电流(IR)时,加入TVS管两极间的电压为其最小击穿电压VBR。按TVS管的VBR与标准值的离散程度,可把TVS管分为±5%VBR和平共处±10%VBR两种。对于±5%VBR来说,VWM=0.85VBR;对于±10%VBR来说,VWM=0.81VBR。
③箝拉电压VC和峰值脉冲电流IPP当持续时间为20微秒的脉冲峰值电流IPP流过TVS管时,在其两极间出现的峰值电压为VC。它是串联电阻上和因温度系数两者电压上升的组合。VC、IPP反映了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管雪崩结截面决定的、在特定的1MHZ频率下测得的。C的大小与TVS管的电流承受能力成正比,C过大将使信号衰减。因此,C是数据界面电路选用TVS管的重要参数。
⑤峰值脉冲功耗PMPM是TVS管能承受的峰值脉冲耗散功率。其规定的试验脉冲波形和各种TVS管的PM值,在给定的箝位电压下,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管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管损坏。
⑥箝位时间TCTC是从零到最小击穿电压VBR的时间。对单极性TVS管小于1×10-12秒;对双极性TVS管小于是1×10-11秒。
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