在之前的TVS管介绍中,我们讨论了选型时需关注的几个核心参数:最大反向工作电压 (VRWMV_{RWM}VRWM)、击穿电压 (VBRV_{BR}VBR)、最大钳位电压 (VCV_CVC)、峰值脉冲电流 (IPPI_{PP}IPP)、峰值脉冲功率 (PPKP_{PK}PPK 或 PPPP_{PP}PPP)、结电容 (CjC_jCj)以及响应时间 (trt_rtr)。然而,还有一个参数,它虽然不常被提及,甚至许多工程师在选型时都可能未曾留意,但对TVS的实际保护性能却至关重要——这就是动态电阻 (RdynR_{dyn}Rdyn)。今天,我们就来深入剖析这一参数。
一、什么是动态电阻 RdynR_{dyn}Rdyn
动态电阻 (Dynamic Resistance, 简称 RdynR_{dyn}Rdyn) 是描述TVS二极管在导通(雪崩击穿)状态下,其电压随电流变化的特性的关键参数。它定义为TVS管在击穿区域(即钳位区域)内,电压的微小变化量 (ΔV\Delta VΔV) 与对应电流的微小变化量 (ΔI\Delta IΔI) 之比:
Rdyn=ΔV/ΔIR_{dyn}=\Delta V/ \Delta IRdyn=ΔV/ΔI
其中,
- ΔV\Delta VΔV是TVS管在特定工作点附近的电压增量
- ΔI\Delta IΔI是对应的电流增量
从图形上看,如果我们将TVS的I-V特性曲线绘制出来(电压V为横轴,电流I为纵轴),那么动态电阻 RdynR_{dyn}Rdyn 就是其击穿钳位区域曲线上某一点的切线斜率的倒数。一个理想的TVS在击穿后应该能将电压钳位在一个固定值,此时I-V曲线在钳位区应为与y轴平行的线,即 RdynR_{dyn}Rdyn 为0。但实际器件都存在一定的动态电阻。
下图中的红色区域即为TVS管的击穿钳位区,该区域曲线的陡峭程度就反映了 RdynR_{dyn}