瞬变二极管的特性及参数及选用方法

瞬变二极管又称瞬态抑制二极管(TVS，Transient Voltage Suppressors)，二极管中较常用的一种，是一种高品质的突波吸收器，以二极管（伏安特性）为核心，是国际上普遍使用的一种高效能电路保护器件，它的外型与普通二极管相同，但却能吸收高达数千瓦的浪涌功率。

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1、瞬变二极管的特性曲线

瞬变二极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，流过瞬变二极管的电流，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，瞬变二极管被击穿。随着峰值脉冲电流的出现，流过瞬变二极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最大箝位电压以下。尔后，随着脉冲电流按指数衰减，瞬变二极管两极的电压也不断下降，最后恢复到起始状态。这就是瞬变二极管抑制可能出现的浪涌脉冲功率，保护电子元器件的整个过程。

2、瞬变二极管的特性参数

①最大反向漏电流ID和额定反向关断电压VWM。

VWM是瞬变二极管最大连续工作的直流或脉冲电压，当这个反向电压加入瞬变二极管的两极间时，它处于反向关断状态，流过它的电流应小于或等于其最大反向漏电流ID。

②最小击穿电压VBR和击穿电流IR

VBR是瞬变二极管最小的雪崩电压。25℃时，在这个电压之前，瞬变二极管是不导通的。当瞬变二极管流过规定的1mA电流（IR）时，加入瞬变二极管两极间的电压为其最击穿电压VBR。按瞬变二极管的VBR与标准值的离散程度，可把瞬变二极管分为±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=0.81 VBR。

③最大箝拉电压VC和最大峰值脉冲电流IPP

当持续时间为20微秒的脉冲峰值电流IPP流过瞬变二极管时，在其两极间出现的最大峰值电压为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反映瞬变二极管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是瞬变二极管雪崩结截面决定的、在特定的1MHZ频率下测得的。C的大与瞬变二极管的电流承受能力成正比，C过大将使信号衰减。因此，C是数据接口电路选用瞬变二极管的重要参数。

⑤最大峰值脉冲功耗PM

PM是瞬变二极管能承受的最大峰值脉冲耗散功率。其规定的试验脉冲波形和各种瞬变二极管的PM值，请查阅有关产品手册。在给定的最大箝位电压下，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。而且瞬变二极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”，有可能使瞬变二极管损坏。

⑥箝位时间TC

TC是瞬变二极管两端电压从零到最小击穿电压VBR的时间。对单极性瞬变二极管于1×10-12秒；对双极性瞬变二极管于是1×10-11秒。

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