今天我要跟大家分享的是：关于瞬态抑制二极管（Transient Voltage Suppression Diode, TVS）的使用方法。二极管是最基本的半导体器件之一，广泛应用于各种电子设计中，如整流器、转换器、逆变器、保护电路以及稳压器等。其中，TVS二极管是一种特殊的二极管，在电力电子设计中的瞬态尖峰抑制方面扮演着至关重要的角色。接下来，我们将深入学习瞬态抑制
二极管的相关知识。
瞬态电压抑制二极管电路
首先，我们来了解一下什么是瞬态。瞬态指的是在电压或电流中出现的短暂的尖峰信号，这些信号可能会对电路造成损坏。有些瞬态信号只会出现一次，而有些则可能是连续不断地重复出现。这些瞬态信号的幅值范围可以从几毫伏到几千伏不等，持续时间也会从纳秒级别延续到数百毫秒。
二、是什么导致电路中的瞬变？
电路中的瞬变可能是由内部或外部连接引起的。例如，由于感应负载开关或开关和连接器的接触问题，可能会在电路内部产生瞬变。而在外部，雷击或感应开关等因素也可能导致瞬变的发生。
三、瞬态电压抑制器件（TVS）
瞬态电压抑制器件或TVS是一种用于保护电路免受突然的电压尖峰影响的装置。主要的保护方法是将这些TVS器件与电路并联使用，以防止过压对电路造成影响。有许多类型的TVS器件可用于瞬态电压抑制，如金属氧化物压敏电阻、TVS二极管、齐纳二极管或旁路电容器。根据其工作原理，瞬态电压抑制器可以分为两类：钳位器件和Crowbar器件。钳位器件能够将电压限制在固定水平，并吸收过压事件的额外能量。TVS二极管就是一种钳位器件的例子。
Crowbar器件是一种触发后会将受保护线路基本短路的装置，从而将多余的能量从受保护电路中释放出来。如下图所示，当检测到触发电压（尖峰）时，Crowbar器件会短路电路，使线路电压降低，然后在一段时间后，Crowbar器件断开电路，使线路电压恢复到正常运行的稳定状态。
四、瞬态电压抑制二极管——TVS二极管
TVS二极管是一种固态PN结二极管，专门设计用于消除对敏感半导体和电路的突然或瞬时过电压影响。作为一种钳位器件，瞬态电压抑制二极管能够在感应电压超过雪崩击穿电压时吸收过压事件的多余能量，并在过压状态解除后自动复位。尽管标准二极管和齐纳二极管也可以用于过压/瞬态保护，但它们不如TVS二极管稳健，因为标准和齐纳二极管主要用于整流和电压调节。TVS二极管可分为两种类型：单向和双向。单向TVS二极管在正向电路中作为整流器使用，并能承受较大的峰值电流。其符号类似于齐纳二极管。
五、TVS瞬态抑制二极管工作原理
TVS瞬态抑制二极管与要保护的设备或电路并联使用。这些TVS器件经过特殊设计，可在特定电压水平下进行击穿并传导大量电流，而不会造成损坏。
在正常电压条件下，TVS瞬态抑制二极管表现为开路状态，但存在少量的漏电流。当正常电压超过一定水平时，TVS瞬态抑制二极管结雪崩，并将过电压从受保护电路中分流出来。一旦过电压消失，设备会自动复位。
六、TVS瞬态抑制二极管的VI特性
下图展示了单向和双向TVS二极管的VI特性曲线。该曲线显示了电压和电流之间的关系。双向二极管在正负方向上具有相同的特性曲线，因此它们在连接到电路中时的方向并不重要。与负向相比，单向二极管在正向具有较高的导通电压。
七、如何选择瞬态抑制二极管？
市场上有许多种类的TVS二极管，专为不同的应用而设计。在选择TVS二极管时，可以参考以下参数：
反向关断电压（VR）：反向关断电压是可以施加到保护器件上而不实际激活设备的最大电压。器件的VR应等于或高于被保护电路的峰值工作电压。这样可以确保保护装置不会干扰正常的电路工作或信号电压。
击穿电压（VBR）：击穿电压是二极管开始保护并传导电流的电压。通常，VBR被规定为1mA。
钳位电压（VC）：钳位电压是受保护电路在测试波形事件期间所承受的最高电压。在大多数数据表中，钳位电压是针对8µS上升时间的1A或2A波形给出的。
峰值脉冲电流（IPP）：峰值脉冲电流是保护装置可以承受的最大电流。
八、TVS瞬态抑制二极管的应用
TVS二极管通常用于低能量电路和系统中的分流/钳位以及电路的ESD保护。瞬态电压抑制二极管的应用可见于数据和信号线、微处理器和MOS存储器、AC/DC电源线和电信设备等方面。
关键词：罗姆二极管
