电压和电流的瞬态干扰是电子电路和设备损坏的主要原因，往往给人们带来不可估量的损失。这些干扰通常来自电力设备的启停运行、交流电网的不稳定、雷电干扰和静电放电等。瞬时扰动几乎无处不在，无时不在，让人防不胜防。好在TVS这种高性能电路保护器件的出现，有效的抑制了瞬态干扰。
TVS(瞬态电压抑制器)，或瞬态电压抑制二极管，是基于电压调节器技术开发的新产品。其电路符号与普通齐纳二极管相同，外观与普通二极管相同。当TVS管两端受到瞬时高能冲击时，它能以非常高的速度(最高可达1*10-12秒)突然降低阻抗，同时吸收大电流，将两端电压箝位在预定值，从而保证后续电路元件免受瞬时高能冲击和损坏。
TVS的特性和参数
图1 TVS特性曲线
电视的特点
如果用指示器观察TVS的特性，可以得到图1左图所示的波形。如果单看这条曲线，TVS管的击穿特性和普通稳压管没有区别，是典型的PN结雪崩器件。
但这条曲线只反映了电视的一部分特性，右图所示的特性曲线必须补充才能反映电视的全部特性。这是在双踪示波器上观察到的TVS管在大电流冲击下的电流和电压波形。
图中曲线1是TVS管中的电流波形，显示流过TVS管的电流从1mA突然上升到峰值，然后呈指数下降。这种电流冲击的原因可能是雷击、过电压等。曲线2是TVS两端电压的波形，表示当TVS中的电流突然上升时，TVS两端的电压也上升，但最大值只上升到VC值，略大于击穿电压VBR，从而保护了后面的电路元件。
电视参数
图2 TVS特征和参数
A.击穿电压(VBR):TVS 此时s阻抗突然下降，处于雪崩击穿状态。
B.测试电流(IT):在此电流下测量TVs的击穿电压VBR。一般需要1MA。
C.反向位移电压(VRWM):TVS最大额定DC工作电压。当TVs两端的电压继续上升时，TVS将处于高阻态。
D.最大反向漏电流(IR):在工作电压下测量的流经TVS的最大电流。
E.最大峰值脉冲电流(IPP):TVS允许的最大浪涌电流，反映TVS的浪涌抑制能力。
F.最大箝位电压(VC):TVS管受到瞬态高能冲击时，管内流过过大的电流，其峰值为IPP，端电压不会从VRWM值上升到VC值，从而实现保护。激增之后，IPP随时间呈指数衰减。当它衰减到某个值时，TVS两端的电压开始从VC下降，并返回到其原始状态。最大箝位电压VC与击穿电压VBR的比值称为箝位因子Cf，表示为Cf=VC /VBR。一般夹紧系数只有1.2 ~ 1.4。
G.峰值脉冲功率(PP):根据峰值脉冲功率的TV不同，PP可分为四种，包括500W、600W、1500W、5000W。最大峰值脉冲功率：最大峰值脉冲功率为PN=VC IPP。显然，最大峰值脉冲功率越大，TVS能承受的峰值脉冲电流IPP就越大。另一方面，在额定峰值脉冲功率PP确定后，TVS所能承受的峰值脉冲电流IPP随着最大箝位电压VC的降低而增加。TVS的最大允许脉冲功率不仅与峰值脉冲电流和箝位电压有关，还与脉冲波形、脉冲持续时间和环境温度有关。
TVS的瞬时脉冲峰值可达数百安培，其箝位响应时间仅为1*10-12秒。TVS允许的正向浪涌电流在25下1/120秒也能达到50-200安培。一般来说，TVS能承受的瞬时脉冲都是非重复脉冲。然而，实际上
TVS设备规定脉冲重复率比率(脉冲持续时间与间歇时间的比率)为0.01%。如果不满足这一条件，脉冲功率的积累可能会导致电视烧毁。电路设计者要注意这一点。TVS的工作是可靠的，即使长时间受到非重复大脉冲的高能冲击，也不会有衰老问题。试验证明，TVS最大允许脉冲功率在10000次脉冲后仍大于初始值的80%。
TVS主要用于电路元件的快速过压保护。它可以吸收功率高达几千瓦的浪涌信号。电视具有体积小、功率大、响应快、无噪音、价格低等优点。应用广泛，如：家用电器；电子仪器；仪器；精密设备；计算机系统；通信设备；RS232、485和CAN通信端口；ISDN保护；输入输出端口；电路保护；音频和文章输入；交流和DC电源；电机、继电器噪声抑制等领域。能有效保护雷电、负荷开关等人为操作失误造成的过电压冲击。下面是电路应用中的一些典型TVS示例。
电视的选择方法
1.确定被保护电路的DC电压或连续工作电压。如果是AC，要计算最大值，即有效值*1.414。
2.TVs的反向位移电压是工作电压(VRWM) -选择等于或大于上述步骤1中规定的工作电压的TVS的VRWM。这就保证了在正常工作条件下，电视吸收的电流可以忽略不计。如果步骤1中规定的电压高于TVs的VRWM，TVS会吸收大量的漏电流，处于雪崩击穿状态，从而影响电路的工作。
3.最大峰值脉冲功率：确定电路的干扰脉冲条件，根据干扰脉冲的波形和脉冲持续时间，确定能有效抑制干扰的TVS的峰值脉冲功率。
4.所选TVS的最大箝位电压(VC)应低于受保护电路允许的最大耐受电压。
5.单极性或双极性——人们常常误解双向TVS用于抑制反向浪涌脉冲，但事实并非如此。双向TVS用于交流或正负双向脉冲。TVS有时用于降低电容。如果电路只有正电平信号，那么单向TVS就足够了。TVS工作模式如下：TVS在正向浪涌时处于反向雪崩击穿状态；在反向浪涌中，TVS像正向偏置二极管一样传导并吸收浪涌能量。在低电容电路中，情况并非如此。应选择双向TVS来保护电路中的低电容器件免受反向浪涌影响。
6.如果你知道准确的浪涌电流IPP，你可以使用VC来确定其功率。如果可以确定大致的功率范围，一般来说，选择较大的功率比较好。
原标题：一个文教，能看懂EMC保护器件的电视吗？
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审计唐子红
标签：电路电压TVS