TVS(Transient Voltage Suppressor),中文名叫瞬態電壓抑制二極管。在硬件電路上的作用就是,利用TVS反向擊穿后的鉗位特性來抑制瞬態過壓并將瞬態過壓削峰到它的鉗位水平以保護其他器件的周全。
TVS在電路接口應用時,TVS的陽極接被保護電路的負極,陰極接被保護電路的正極。正向過壓過來,TVS反偏鉗位保護;負向過壓過來,TVS正偏泄流保護。TVS的正偏電壓約等于標準硅半導體PN結的正偏壓降0.7V。
圖1.TVS典型應用電路圖
TVS的結電容通常在幾百到上千皮法,可用于直流接口、RS485等低頻線路的防護,不適用于USB D+/D-等類似高頻線路的防護。
TVS在選型時關注以下幾個參數:
1.反向截止電壓Vrwm≥線路的最高工作電壓,以確認電路正常工作時TVS不會誤動作;
2.對照規格書中的Vc-Ip曲線,確認所需保護的Ip條件下的Vc值,需Vc≤被保護器件的耐壓值。通常情況下,Vc稍大于器件的耐壓值也能保護器件不被損壞,原因是器件的耐壓屬于穩態的耐壓,而Vc屬于ps~ns級別的瞬態電壓,只要鉗位后的能量不足以損壞被保護器件即可;
3.單向還是雙向:直流線路選單向、交流線路選雙向。
TV板卡中,像耳機接口、HDMI接口、USB接口、網口等信號接口,通常選用ESD保護器件。ESD可以理解為縮小版的TVS,專門用于靜電類小能量的防護,兼具低壓、低結電容、小體積等特點;像DVB-S/S2饋電部分DC-DC的保護則通常選用TVS,能承受大能量的沖擊。
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