关于TVS管的选型和应用

         最近在做基于人体秤的血流动力学项目，其中硬件设计的过程中，需要用Micro USB进行锂电池的充电设计。在锂电池的接口处需要设计TVS二极管，抑制瞬态电压。设计如下：

      其中涉及到了TVS的选型，在这里对TVS的相关知识做一个大致的整理和记录。 本记录转载于http://m.elecfans.com/article/571895.html 感谢博主的分享。

　    瞬态抑制二极管（Transient Voltage Suppressor）简称TVS，是一种二极管形式的高效能保护器件。当tvs管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。它具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点。 tvs管有单向与双向之分，单向tvs管的特性与稳压二极管相似。

　　TVS管工作原理：

　　器件并联于电路中，当电路正常工作时，它处于截止状态（高阻态），不影响线路正常工作，当电路出现异常过压并达到其击穿电压时，它迅速由高阻态变为低阻态，给瞬间电流提供低阻抗导通路径，同时把异常高压箝制在一个安全水平之内，从而保护被保护IC或线路；当异常过压消失，其恢复至高阻态，电路正常工作。

　　TVS允许的正向浪涌电流在TA＝250C，T＝10ms条件下，可达50～200A。双向TVS可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率，并把电压钳制到预定水平， 双向TVS适用于交流电路，单向TVS一般用于直流电路。可用于防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率等，是一种理想的保护器件。耐受能力用瓦特（W）表示。

　　TVS二极管可以很方便地与其它器件集成在一个芯片上，现有很多将EMI过滤和RFI防护等功能与TVS管集成在一起的器件，不但减少设计所采用的器件数目降低成本，而且也避免PCB板上布线时易诱发的伴生自感。

　　从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。 TVS的反应速度绝对比RC回路快的多，抑制反向的用单向TVS， 有交流的用双向TVS。

tvs单/双向区别：

　　1. 单向用在直流。双向用在交流；

　　2. 单向TVS管的特性与稳压二极管相似，双向TVS管的特性相当于两个稳压二极管反向串联；

　　3. 极间电容Cj单向的比双向的大。以LRC的为例，单向的电容C有65PF，双向的只有15PF;

　　4. USB数据线上全部用的双向；

　　5. 电流曲线不同。单方向的TVS管的电路符号与普通的稳压管相同，其正向特性与普通二极管相同，反向特性为典型的PN结雪崩器件。双向二极管正反向都是典型的PN结雪崩器件。

区分TVS管的单双向方法：

　　1、看型号

　　单从型号表面我们就可以判断，虽然不同品牌命名方式不同，但都有规律，列如下图二是SMAJ系列TVS管规格书，第一列是单向，第二列是双向，明显看出双向的比单向的多了字母C。

　　2、看规格书

　　双向为双向导通

　　单向为单向导通

　　3、万用表测

　　测量二极管的档位，单向一边通，双向2边都有电压；

　　测直流，双向对称，单向只有反向是雪崩击穿特性，一般1mA下测。