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瞬态电压抑制器TVS的工作原理和类型

来源：发布日期 2020-05-08 15:19:32浏览：-

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瞬态是电压或电流的暂时性尖峰或浪涌，可能以从小故障到灾难性故障的各种方式影响电路。瞬态电压可以在几毫伏到几千伏之间，并且可以持续几纳秒到几百毫秒。一些瞬态是重复性的，例如由电动机中的感应振铃引起的瞬态，而其他瞬态则是偶发性的，例如ESD事件。  

电流瞬变可能是由浪涌电流引起的，下图显示了正在热插拔的设备。  

施加的电压为5V（蓝绿色波形），而电流（技术上称为“浪涌电流”）（黄色波形）则非常高：其测量值为26.2安培，持续时间为21.6µs。在这种情况下，设备本身能够承受电流瞬变。但是，根据所连接电源的电流供应能力，它可能会受到电流限制，结果可能使设备电流不足。这可能会导致不希望的设备重置或更糟。  

瞬态的起源  

瞬态可以由与电路的内部或外部连接生成，内部产生的瞬态的示例包括：  

继电器线圈  

马达  

电磁线圈  

电弧

接地不良  

雷击  

乙太网路  

ESD（静电放电）是外部产生的瞬态电压的另一种常见形式，ESD事件可能会立即造成损害，或者甚至可能造成潜在损害。  

用于抑制瞬态的设备  

有许多器件可用于帮助抑制电压瞬变，这种设备称为瞬态电压抑制器（TVS）。下面列出了一些更流行的TVS设备。  

旁路电容  

用来抑制电压瞬变的旁路电容器也称为去耦电容器，此类电容器通常以两个或三个为一组，其间的值在一个或两个数量级之间，通常放置在每个电源以及每个模拟组件上，以确保电源尽可能稳定且无噪声。  

齐纳二极管  

齐纳二极管是经过特殊设计的二极管，其击穿电压降低了，称为齐纳电压。这些二极管表现出受控的击穿电压，该击穿电流允许电流将齐纳二极管两端的电压保持在接近齐纳击穿电压的水平。

瞬态电压抑制二极管  

瞬态电压抑制器二极管是非常流行的器件，用于将瞬态电压（例如ESD事件）瞬间钳位到安全水平，以免损坏电路。尽管标准二极管和齐纳二极管都可以用于瞬态保护，但它们实际上是为整流和电压调节而设计的，因此不如瞬态电压抑制器二极管可靠或耐用。  

MOV（金属氧化物压敏电阻）  

金属氧化物压敏电阻（MOV）是双向半导体电压瞬态抑制器，MOV充当压敏可变电阻器，设备导通（即开关）时的电压取决于其电极引线之间的晶粒数量。在制造过程中，可以更改此值以创建任何所需的电压击穿阈值。  

总结

尽管存在许多用于抑制瞬态电压的选项和设备，但不同的TVS设备更适合某些类型的瞬态或某些工作条件。首先了解电路的需求和要求，然后开始寻找最佳的TVS解决方案是明智的。