分析钳位二极管及其保护原理

钳位二极管其实就是TVS管，也就是瞬态抑制二极管的简称(Transient Voltage Suppressor)。它是在稳压二极管的基础上发展而来的，是一种二极管形式的新型高效能保护器件,也就是限压型的过压保护器件。

 

TVS通常采用二二极管式的轴向|线封装结构，也有贴片的，TVS的核心单元是芯片，芯片有单极型和双极型两种结构，单极型TVS有一 个PN结，双极型TVS有两个PN结。单极性只对一个方向的浪涌电压冲击起保护作用，双极性。

 

瞬态二极管对相反的极性浪涌电压冲击都起保护作用，相当于两只稳压管反向串联。这种管突出的特点就是具有击穿电压低、响应时间为几十ps数量级、漏电流小、瞬态功率大、 无噪声等特点，因此在信号系统内得到广泛的应用及认可。

 

下面来先了解一下两个-二极管反向串联时候是怎工作的，如下图D1和D2两个-二极管反向串联在一起， 这属于钳位保护电路，也有利用这种钳位来取过零信号,在钳位电路中，二极管负极接地，则正极端电路被钳位零电位以下;工作时候一次只能有一个二极管导通，而另一个处于截止状态，那么它的正反向压降就会被钳制在二 极管正向导通压降0.5-0.7 (假如导通压降是此)以下，从而起到保护电路的目的。

 

 

如下图是TVS管的电压--电流特性。在浪涌电压的作用下，TVS管两极之间电压由额定反向关断电压VWM_上升到击穿电压VBR时被击穿，出现了击穿电流,，于是流过TVS管的电流将达到峰值脉冲电流IPP ,其两端的电压也被钳位于预定的最大钳位电压VC以下。其后随着脉冲电流按指数衰减，TVS 管两极的电压也不断下降，最后恢复到初态,这就是TVS管抑制浪涌电流脉冲功率，保护电子器件的原理。