瞬態電壓抑制器也稱為“瞬態電壓抑制二極管”。
英文全稱：Transient Voltage Suppressor
英文縮寫：TVS
瞬態電壓抑制器，是一種過壓保護元器件。它的體積小、價格低、響應速度極快、鉗位電壓穩定，常常作為各種儀器儀表、家用電器、自動控制裝置中的過壓保護器，也可對開關電源的功率管以及對電壓敏感的器件進行保護。
瞬態電壓抑制器的工作原理
瞬態電壓抑制器，是一種硅PN結的器件，外形與整流二極管相似，見下圖中的(a)：
它的封裝形式常見的有DO-41、A27K、A37K，工作溫度在75℃以下的額定脈衝功率分別對應為2W、5W、15W，工作溫度在25℃、脈衝時間為1/120s的條件下可承受的浪湧電流分別對應為50A、80A、200A。
國外一些TVS，峰值脈衝功率可達60kW，鉗位電壓從0.7V~3000V。
TVS的符號與穩壓管相同，如上圖中的(b)。
伏安特性如上圖中的(c)所示。其中：
【UB】、【IT】分別為反向擊穿電壓（即：鉗位電壓)、反向擊穿電流。
【UR】為導通前加在兩端的最大額定電壓，存在關係式：UR≈0.8UB。
【IR】為最大反向漏電流。
【UC】為在1ms時間內，器件能承受的最大峰值電壓，存在關係式：UC>UB>UR。
【IP】為是瞬態脈衝峰值電流。
由於【IP】、【IT】、【IR】分別屬於A、mA、μA這三個數量級，因此IP>>IT>>IR。
由於TVS的峰值脈衝功率【PP】與干擾脈衝的佔空比【D】以及環境溫度【TA】相關，因此當【D】↓時【PP】↑，反之亦然；而當【TA】↓時【PP】↑。
【PP】值通常是在脈寬為1ms、脈衝上升時間為10μs、脈衝佔空比為0.01％的條件下測出的，使用時不得超過此值。
瞬態電壓抑制器受到瞬間高能量電壓（如：雷電、浪湧、脈衝尖峰）時，可迅速反向擊穿，從高阻態變為低阻態，把干擾脈衝鉗位於額定值，使電子設備或元器件不受損壞。
鉗位時間為從0V上升到反向擊穿電壓的最小值所需要的時間。
TVS的鉗位時間極短，僅為1ns，然而它能承受的瞬間脈衝電流峰值卻高達幾十至幾百安培。性能優於壓敏電阻（VSR），並且參數一致性好。
瞬態電壓抑制器的產品分類
TVS分單向型和雙向型瞬態電壓抑制器。
國內外產品有TVP、SE、5KP、P6KE、1.5KE等系列。
幾種典型產品的主要參數見下表：
幾種典型產品的主要參數
開關電源中常用的TVS產品型號見下表：
開關電源中常用的TVS產品型號
特別說明：
1、上表中的【P】為額定功率，【t】是鉗位時間的典型值，【aT】為電壓溫度係數；
2、對於P6KE系列，靠近白色環為正極；
3、TVS是可以串聯或並聯使用的，以提高峰值脈衝功率，但在並聯時各器件的UB值應相等。
雙向瞬態電壓抑制器的符號及伏安特性如下圖所示：
雙向瞬態電壓抑制器的典型產品有P6KE20、P6KE250等。它們能同時抑制正向、負向兩種極性的干擾信號，適用於交流電路中。
瞬態電壓抑制器在開關電壓中的應用
TVS在開關電源中的應用如下圖所示：
交流電壓【u】經過整流濾波後得到直流高壓【UI】，再經過高頻變壓器初級繞組【NP】接功率管的漏極【D】。
利用【VDz1】和【VD1】對高頻變壓器的漏感產生的尖峰電壓進行鉗位，可保護【D-S】極間不被高壓擊穿。
圖中，【VDz1】可選用瞬態電壓抑制器P6KE200，它的反向擊穿電壓為200V。【VD1】可選用反向耐壓為600V的UF4005超快恢復二極管，也稱阻塞二極管。【NS】、【NF】分別為次級繞組和反饋繞組。
------
閱讀更多 機電匠 的文章
