瞬變二極管（TVS，Transient Voltage Suppressors），作為一種高品質(zhì)的突波吸收器，憑借其出色的浪涌功率吸收能力（高達數(shù)千瓦），在國際上被廣泛應用于電路保護領域。盡管其外觀與普通二極管相似，但其核心的伏安特性使其在電路保護中發(fā)揮著不可替代的作用。
一、瞬變二極管的特性曲線：精準抑制浪涌脈沖功率
瞬變二極管的電路符號與普通穩(wěn)壓二極管相同，正向特性也與普通二極管類似。其反向特性則表現(xiàn)為典型的 PN 結(jié)雪崩器件特性。
在瞬態(tài)峰值脈沖電流作用下，流過瞬變二極管的電流從反向漏電流 ID 上升至 IR 時，兩極電壓從額定反向關斷電壓 VWM 上升至擊穿電壓 VBR，二極管被擊穿。隨著峰值脈沖電流 IPP 的出現(xiàn)，兩極電壓被箝位在預定的最大箝位電壓以下。隨著脈沖電流按指數(shù)衰減，二極管兩極電壓也隨之下降，最終恢復到初始狀態(tài)。這一過程高效抑制了浪涌脈沖功率，保護了電子元器件。
二、瞬變二極管的特性參數(shù)：關鍵指標詳解
（一）最大反向漏電流 ID 和額定反向關斷電壓 VWM
VWM 是瞬變二極管能夠連續(xù)工作的最大直流或脈沖電壓。當此反向電壓施加于二極管兩極時，二極管處于反向關斷狀態(tài)，流過的電流必須小于或等于最大反向漏電流 ID。這一參數(shù)確保了二極管在正常工作條件下的穩(wěn)定性和可靠性。
（二）最小擊穿電壓 VBR 和擊穿電流 IR
VBR 是瞬變二極管的最小雪崩電壓。在 25℃ 時，低于此電壓，二極管不會導通。當二極管流過規(guī)定的 1mA 電流（IR）時，兩極間的電壓即為擊穿電壓 VBR。根據(jù) VBR 與標準值的離散程度，瞬變二極管可分為 ±5%VBR 和 ±10%VBR 兩種類型。對于 ±5%VBR，VWM = 0.85VBR；對于 ±10%VBR，VWM = 0.81VBR。這些關系式為設計和選型提供了明確的指導。
（三）最大箝位電壓 VC 和最大峰值脈沖電流 IPP
當 20 微秒的脈沖峰值電流 IPP 流過瞬變二極管時，兩極間出現(xiàn)的最大峰值電壓為 VC。VC 是串聯(lián)電阻上和溫度系數(shù)導致的電壓上升的綜合結(jié)果。VC 和 IPP 共同反映了瞬變二極管的浪涌抑制能力。VC 與 VBR 之比稱為箝位因子，通常在 1.2 至 1.4 之間，這一比率是評估二極管保護性能的重要指標。
（四）電容量 C
電容量 C 是在特定的 1MHz 頻率下測得的，由瞬變二極管的雪崩結(jié)截面決定。C 的大小與二極管的電流承受能力成正比。然而，過大的 C 將導致信號衰減，因此在數(shù)據(jù)接口電路中，C 是一個關鍵的選型參數(shù)，需要在保護性能和信號完整性之間取得平衡。
（五）最大峰值脈沖功耗 PM
PM 表示瞬變二極管能夠承受的最大峰值脈沖耗散功率。具體的試驗脈沖波形和 PM 值可查閱相關產(chǎn)品手冊。在給定的最大箝位電壓下，PM 越大，二極管能夠承受的浪涌電流越大。同時，在給定的 PM 下，VC 越低，浪涌電流的承受能力也越大。此外，PM 還與脈沖波形、持續(xù)時間和環(huán)境溫度密切相關。需要注意的是，瞬變二極管能夠承受的瞬態(tài)脈沖是不重復的，若電路中出現(xiàn)重復性脈沖，應考慮脈沖功率的“累積”效應，以避免損壞二極管。
（六）箝位時間 TC
TC 是瞬變二極管兩端電壓從零上升到最小擊穿電壓 VBR 所需的時間。對于單極性瞬變二極管，TC 為 1×10?¹² 秒；對于雙極性瞬變二極管，TC 為 1×10?¹¹ 秒。這一參數(shù)體現(xiàn)了二極管對瞬態(tài)電壓的快速響應能力，是衡量其保護速度的關鍵指標。
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