TVS管工作原理是什么？主要的应用场景都有哪些？

什么是TVS管？

TVS（Transient Voltage Suppressors），即瞬态电压抑制器，也被称为雪崩击穿二极管，是一种二极管形式的高效能保护器件，常用来防止端口瞬间的电压冲击造成后级电路的损坏。

TVS 有单向与双向之分，单向 TVS 一般应用于直流供电电路，双向 TVS 应用于电压交变的电路。当电路正常工作时，TVS 处于截止状态（高阻态）；当电路出现异常过电压并达到TVS（雪崩）击穿电压时，TVS 迅速由高电阻状态突变为低电阻状态，泄放由异常过电压导致的瞬时过电流到地，同时把异常过电压钳制在较低的水平，从而保护后级电路免遭异常过电压的损坏。当异常过电压消失后，TVS 阻值又恢复为高阻态。

TVS管使用场景

TVS管应用于瞬态电压的抑制，与受保护器件并联。正常情况下呈现高阻状态，当瞬间电压超过其击穿电压时，TVS管就提供低阻抗的路径予瞬间电流；受保护器件两端的电压被限制在TVS管两端的箝制电压，过压消失后TVS管又恢复到高阻抗状态。

TVS管工作原理图

TVS管主要参数：

    TVS管主要参数是： 击穿电压VBR、最大反向脉冲峰值电流IPP、最大反向工作电压VRWM、箝位电位VC、漏电流IR、固有电容CJ、反向脉冲峰值功率PR

 击穿电压VBR：

器件在发生击穿的区域内，在规定的试验电流IBR下，测得器件两端的电压称为击穿电压，在此区域内，二极管成为低阻抗的通路。

 最大反向脉冲峰值电流IPP：

    在反向工作时，在规定的脉冲条件下，器件允许通过的最大脉冲峰值电流。IPP与最大箝位电压VC的乘积，就是瞬态脉冲功率的最大值。

 固有电容CJ：

   TVS管的电容由硅片的面积和偏置电压来决定，电容在零偏置情况下，随着偏置电压的增加，该电容呈下降趋势，电容大小会影响TVS管响应时间。

单向TVS管伏安特性曲线：

单向TVS管伏安特性曲线

双向TVS管伏安特性曲线：

双向TVS管伏安特性曲线

应用要点：

    TVS管的最大反向箝位电压VC应小于被保护电路的损坏电压,对交流信号要选择双向TVS管元件。TVS管的最大峰值脉冲功率必须大于被保护电路可能出现的峰值脉冲功率。TVS管的最在反向工作电压VRWM必须大于被保护电路的最大工作电压,TVS管应用于高速信号保护时，要充分考虑结电容对高速信号的影响。TVS管应用于功率开关电路、整流二极管、电源变压器、防直流电源反接或者电源通断时产生的瞬时脉冲、抑制电机、断电器线圈、螺丝管等感性线圈负载产生的瞬时脉冲电压场合时，要降额使用。

选型注意事项：

瞬态脉冲功率的最大值需根据实际应用场景，做降额使用。对小电流负载的保护，可有意识地在电路中增加限流电阻，衰减干扰电流，这样有可能选用峰值功率较小的TVS管来对小电流负载进行保护。对重复出现的瞬变电压的抑制，要注意TVS管的稳态平均功率是否在安全范围之内。环境温度升高时要降额使用，TVS管的引线要短而粗、靠近被保护的线路或器件。