瞬态干扰抑制器详解
瞬态抑制器 TVS技术介绍
瞬态抑制器TVS技术介绍1.静电的产生简单的说就是两物质经由接触摩擦而失去电子或得到电子，使带「不流动」的电荷称之静电。
举例说明：垫板经由与人体摩擦后可吸引头发；尼龙裤或羊毛衣脱下时，因与人体摩擦而产生静电，在接触到空气而中和，以至于发出霹ㄆㄚ声响。
相对湿度也是影响摩擦生电的电量大小的因素，再低于45度以下时，会产生比处于55度以上的湿度下，更大的电压，破坏性也相对较大。
合理的相对湿度在30~60度之间＊静电的能量公式如下静电的能量＝1/2*C*V²Q＝C*V电荷总量不变若C减少则V增加2.ESD故障模式※人体放电模式HBM(Human-Body Model)※组件充电模式CDM(Charged-Device Model)※机器放电模式MM(Machine Model)※电场感应模式FIM(Field-Induced Model)HBM模式概念摩擦－带电－接触－放电－损坏人体经由某种因素累积了静电，此时若接触到IC的接脚或其它导电部分，因两者之间电位不同，而IC某处又提供静电电荷消散路径时，将发生静电电荷消散，最后达到电荷平衡状态，在此一过程的极短时间(ns)内产生数安培的放电电流。
CDM模式概念IC因摩擦或者其它因素而在IC内部累积了静电电荷，当IC在处理过程中，若碰触到接地表面，则静电将至内部流出造成放电现象，CDM上升时间约100ps，损坏时间则在20-50ps间即发生。
MM模式概念机器放电模式是指在IC生产过程中，因为制程的自动化、机械化，生产机台本身因此累积了静电电荷，当机器碰触IC时，静电电荷便从IC接脚放电。
FIM模式概念电场感应模式意指当IC因输送带或其它因素经过一电场时，其相对极性电荷可能会自IC接脚排放，待IC通过电场之后，IC本身便累积了静电电荷，此电荷便会以类似CDM模式放电。
3.静电放电的失效判定标准通常有下列三种方法：故障等级：等级A：经ESD测试后系统功能正常。
瞬态抑制器SMF6.0CA型号特性
瞬态抑制器SMF6.0CA型号特性硕凯电子（Sylvia）一、SMF系列描述The SMF series is designed specifically to protect sensitive electronic equipment from voltage transients induced by lightning and other transient voltage events.二、最大额定值三、功能图四、产品特性1、兼容工业标准的SOD-123封装2、为表面安装应用优化电路板空间3、低泄漏4、单向和双向单元5、玻璃钝化结6、低电感7、优良的钳位能力8、200W的峰值功率能力在10×1000μ波形重复率（占空比）：0.01%9、快速响应时间：从0伏特到最小击穿电压通常小于1.0ps10、高温焊接：终端260°C/40秒11、典型的最大温度系数△Vbr=0.1%x Vbr@25°C x△T12、塑料包装有保险商实验室可燃性94V-013、无铅镀雾锡14、无卤化，符合RoHS15、典型失效模式是在指定的电压或电流下出现16、晶须测试是基于JEDEC JESD201A每个表4a及4c进行的17、IEC-61000-4-2ESD15kV(空气)，8kV(接触)18、数据线的ESD保护符合IEC61000-4-2(IEC801-2)19、数据线的EFT保护符合IEC61000-4-4(IEC801-4)五、产品图六、曲线图七、峰值浪涌八、包装数量九、编带说明十、产品应用TVS器件非常适合保护I/O接口，Vcc总线和其他应用于电信、计算机、工业和消费电子应用的易损电路。
瞬态电压抑制二极管（TVS）特点及主要参数
瞬态电压抑制二极管（TVS）特点及主要参数一、TVS器件的特点瞬态（瞬变）电压抑制二级管简称TVS器件，在规定的反向应用条件下，当承受一个高能量的瞬时过压脉冲时，其工作阻抗能立即降至很低的导通值，允许大电流通过，并将电压箝制到预定水平，从而有效地保护电子线路中的精密元器件免受损坏。
TVS能承受的瞬时脉冲功率可达上千瓦，其箝位响应时间仅为1ps（10-12S）。
TVS允许的正向浪涌电流在T ＝25℃，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，并把电压箝制到预定水平，双向TVS适用于交流电路，单向TVS一般用于直流电路。
二、TVS器件的电特性1、单向TVS的V-I特性如图1-1所示，单向TVS的正向特性与普通稳压二极管相同，反向击穿拐点近似“直角”为硬击穿，为典型的PN结雪崩器件。
从击穿点到Vc值所对应的曲线段表明，当有瞬时过压脉冲时，器件的电流急骤增加而反向电压则上升到箝位电压值，并保持在这一水平上。
2、双向TVS的V-I特性如图1-2所示，双向TVS的V-I特性曲线如同两只单向TVS“背靠背”组合，其正反两个方向都具有相同的雪崩击穿特性和箝位特性，正反两面击穿电压的对称关系为：0.9≤V(BR)(正) /V（BR）(反) ≤1.1，一旦加在它两端的干扰电压超过箝位电压Vc就会立刻被抑制掉，双向TVS在交流回路应用十分方便。
三、TVS器件的主要电参数1、击穿电压V(BR)器件在发生击穿的区域内，在规定的试验电流I(BR) 下，测得器件两端的电压称为击穿电压，在此区域内，二极管成为低阻抗的通路。
2、最大反向脉冲峰值电流IPP在反向工作时，在规定的脉冲条件下，器件允许通过的最大脉冲峰值电流。
IPP与最大箝位电压Vc(MAX)的乘积，就是瞬态脉冲功率的最大值。
使用时应正确选取TVS，使额定瞬态脉冲功率PPR大于被保护器件或线路可能出现的最大瞬态浪涌功率。
图1-3表明当瞬时脉冲峰值电流出现时，TVS被击穿，并由击穿电压值上升至最大箝位电压值，随着脉冲电流呈指数下降，箝位电压亦下降，恢复到原来状态。
常见防雷(surge,lighting)器件(TVS,压敏电阻,气体放电管,固体放电管,SPD)应用
常见防雷（surge,lighting)器件(TVS,压敏电阻，气体放电管，固体放电管，SP D)应用TVS瞬态干扰抑制器性能与应用瞬态干扰瞬态干扰指交流电网上出现的浪涌电压、振铃电压、火花放电等瞬间干扰信号，其特点是作用时间极短，但电压幅度高、瞬态能量大。
瞬态干扰会造成控制系统的电源电压的波动；当瞬态电压叠加在控制系统的输入电压上，使输入控制系统的电压超过系统内部器件的极限电压时，便会损坏控制系统内部的设备，因此必须采用抑制措施。
硅瞬变吸收二极管硅瞬变吸收二极管的工作有点象普通的稳压管，是箝位型的干扰吸收器件；其应用是与被保护设备并联使用。
硅瞬变电压吸收二极管具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力，及极多的电压档次。
可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压，以及感应雷所产生的过电压。
TVS管有单方向(单个二极管)和双方向(两个背对背连接的二极管)两种，它们的主要参数是击穿电压、漏电流和电容。
使用中TVS管的击穿电压要比被保护电路工作电压高10％左右，以防止因线路工作电压接近TVS击穿电压，使TVS漏电流影响电路正常工作；也避免因环境温度变化导致TVS管击穿电压落入线路正常工作电压的范围。
TVS管有多种封装形式，如轴向引线产品可用在电源馈线上；双列直插的和表面贴装的适合于在印刷板上作为逻辑电路、I/O总线及数据总线的保护。
TVS的特性TVS的电路符号和普通的稳压管相同。
其电压-电流特性曲线如图1所示。
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。
图2是TVS的电流-时间和电压-时间曲线。
在浪涌电压的作用下，TVS两极间的电压由额定反向关断电压VWM上升到击穿电压VBR，而被击穿。
随着击穿电流的出现，流过TVS的电流将达到峰值脉冲电流IPP，同时在其两端的电压被箝位到预定的最大箝位电压VC以下。
其后，随着脉冲电流按指数衰减，TVS两极间的电压也不断下降，最后恢复到初态，这就是TVS抑制可能出现的浪涌脉冲功率，保护电子元器件的过程。
瞬态电压抑制二极管特点及主要参数
瞬态电压抑制二极管特点及主要参数瞬态电压抑制二极管（Transient Voltage Suppression Diode，简称TVS）是一种具有快速响应速度和高抑制能力的电子器件，用于保护电路免受瞬态电压损害。
本文将介绍TVS的特点及其主要参数。
一、特点：1.快速响应：TVS具有快速响应的特点，可以对电路中的瞬态电压进行实时抑制和压制，从而保护电路中的敏感元件免受电压激发。
2.高抑制能力：TVS具有很高的能量抑制能力，能够抑制各种瞬态电压的能量，如雷击、电源噪声等，有效地保护电路。
3.可靠性高：TVS采用高可靠性材料制造，具有长寿命，能够在宽温度范围内正常工作，适应各种环境。
4.低导通电压：TVS的导通电压很低，通常在几伏范围内，可以快速地将瞬态电压导通到接地，从而保护电路中的各种敏感元件。
5.极低反向漏电流：TVS的反向漏电流很低，几乎可以忽略不计，可以避免对电路其他部分的影响。
6.可重复使用：TVS在电压脉冲消失后可以自动恢复正常工作状态，可以重复使用。
7.尺寸小：TVS体积小，适合在电路板上进行集成设计，减少系统空间占用。
二、主要参数：1. 额定电压（Rated Voltage）：TVS的额定电压是指在正常工作状态下，TVS的最高允许电压。
通常使用Vr表示。
2. 极限电压（Breakdown Voltage）：TVS的极限电压是指TVS开始导通的电压，也是TVS开始工作的电压。
3. 峰值脉冲功率（Peak Pulse Power）：TVS的峰值脉冲功率是指TVS可以吸收的最大脉冲能量。
4. 导通电压（Clamping Voltage）：当TVS开始导通时，导通电压是指在导通状态下TVS两端的电压。
5. 漏电流（Leakage Current）：TVS正常工作时的反向漏电流。
漏电流应该尽量小，以避免对电路的干扰。
6. 响应时间（Response Time）：TVS响应电压的时间，通常以纳秒为单位。
5v电源用的瞬态抑制电路
5v电源用的瞬态抑制电路瞬态抑制电路是一种用于保护电路免受瞬态电压干扰的重要电路。
在使用5V电源的电路中，瞬态抑制电路的设计和应用显得尤为重要。
本文将介绍瞬态抑制电路的原理、常见的应用场景以及设计要点。
瞬态抑制电路的原理是利用电容器和电阻器的组合，通过分流和吸收瞬态电压，保护电路中的元件免受损坏。
在5V电源的应用中，常见的瞬态抑制电路包括电容器、二极管和金属氧化物半导体场效应管（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，简称MOSFET）等。
电容器是瞬态抑制电路中常用的元件之一。
它具有储存电荷的特性，在电压瞬变时能够吸收和释放电荷，从而起到抑制电压波动的作用。
在5V电源应用中，可以将电容器连接在电源和地之间，以实现对瞬态电压的吸收和抑制。
二极管也是瞬态抑制电路中常见的元件之一。
二极管具有单向导电性，能够将电流限制在一个方向上流动，从而起到保护电路的作用。
在5V电源应用中，可以将二极管连接在电路的输入和地之间，以防止瞬态电压进入电路。
MOSFET也是瞬态抑制电路中常用的元件之一。
它具有高阻态和低导态的特性，能够在瞬态电压出现时迅速切换至高阻态，从而降低电路中的电压波动。
在5V电源应用中，可以将MOSFET连接在电路的输入和地之间，以实现对瞬态电压的抑制和保护。
瞬态抑制电路在5V电源应用中的常见场景包括：电源输入端的瞬态抑制、信号输入端的瞬态抑制以及电源和信号共用端的瞬态抑制。
在电源输入端的瞬态抑制中，可以通过连接电容器和二极管来吸收和限制瞬态电压。
在信号输入端的瞬态抑制中，可以通过连接电容器和MOSFET来吸收和抑制瞬态电压。
在电源和信号共用端的瞬态抑制中，可以综合运用电容器、二极管和MOSFET等元件，以实现对瞬态电压的全面抑制和保护。
设计瞬态抑制电路时，需要注意以下几个要点。
首先，要根据实际应用需求选择合适的元件和参数。
例如，选择合适的电容器容值和电阻器阻值，以及合适的二极管和MOSFET型号。
瞬态电压抑制器原理
瞬态电压抑制器原理瞬态电压抑制器（Transient Voltage Suppressor，简称TVS）是一种能够保护电子设备免受电压突变或电磁干扰的损害的电子元件。
它主要通过将过电压引入到自身，将其能量耗散掉，从而保护后续电路的稳定工作。
瞬态电压抑制器的工作原理可以简单地用两个关键词来概括：快速响应和高能耗散。
首先，当输入电压出现突变或干扰时，瞬态电压抑制器能够迅速响应并将电压过载引入到它自身。
其次，由于瞬态电压抑制器内部结构特殊，它具有较高的能量耗散能力，能够将过电压中的能量以较快的速率散热，从而保护后续电路。
瞬态电压抑制器通常由金属氧化物半导体场效应管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，简称MOSFET）和二极管组成。
在正常工作状态下，瞬态电压抑制器相当于一个高阻抗状态，不对信号产生任何干扰。
而当输入电压出现瞬态过电压时，MOSFET会迅速将电压过载引入到瞬态电压抑制器内部。
此时，二极管的主要作用是将过电压能量耗散，保证整个电路的稳定性。
瞬态电压抑制器的响应时间非常短，通常在纳秒级别。
这使得它能够迅速响应并吸收过电压，从而保护后续电路免受损害。
此外，瞬态电压抑制器还具有较高的能量耗散能力。
这主要得益于MOSFET和二极管的特殊结构和材料选择，使其能够更好地耗散过电压中的能量。
瞬态电压抑制器有广泛的应用领域。
例如，在电子设备中，输入电压的瞬态过电压可能会对后续电路产生不可逆的损害。
通过使用瞬态电压抑制器，可以将这些过电压引入到电压抑制器内部，从而保护后续电路。
此外，瞬态电压抑制器还广泛应用于通信设备、汽车电子、工业控制等领域。
瞬态电压抑制器是一种能够保护电子设备免受电压突变或电磁干扰的损害的电子元件。
它通过快速响应和高能耗散的原理，将过电压引入到自身并将其能量耗散掉，从而保护后续电路的稳定工作。
瞬态电压抑制器具有响应速度快、能量耗散能力强的特点，广泛应用于各个领域。
滤波及瞬态干扰抑制
瞬态干扰
继电器切换（EFT）：IEC61000-4-4
东南大学电磁兼容研究室 2013-11-19 34
瞬态干扰
继电器切换（EFT）：IEC61000-4-4
东南大学电磁兼容研究室 2013-11-19 35
瞬态干扰
开关通断、雷电：（浪涌）：IEC61000-4-5
点，特别是在频率超过100MHz时。
东南大学电磁兼容研究室 2013-11-19 21
屏蔽对滤波器性能的影响
80 70 60 50 40 30 20 10 0 0.1
衰减 (dB)
安装在屏蔽壳体接 口处
4.7nF 的三端电容器安 装在无屏蔽的PCB板上
1
10
MHz
100
1,000
东南大学电磁兼容研究室 2013-11-19 22
2013-11-19
15
电容器
实际的电容器除呈现电容特性外，还含有电阻和电感成分 金属化薄膜电容等效电路
实际电容器的阻频特性
电容的容量愈大，高频性能越差。EMC抑制应用中，陶瓷 电容的高频特性较好
东南大学电磁兼容研究室 16
2013-11-19
电感器
实际电感器总有电阻和分布电容，其等效电路：
东南大学电磁兼容研究室 2013-11-19 39
瞬态干扰
静电放电:IEC 61000-4-2
东南大学电磁兼容研究室 2013-11-19 40
瞬态干扰
静电放电:IEC 61000-4-2
东南大学电磁兼容研究室 2013-11-19 41
HEMP和HPEM
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瞬态干扰抑制器详解
瞬态干扰指交流电网上出现的浪涌电压、振铃电压、火花放电等瞬间干扰信号，其特点是作用时间极短，但电压幅度高、瞬态能量大。
瞬态干扰
会造成控制系统的电源电压的波动;当瞬态电压叠加在控制系统的输入电压上，使输入控制系统的电压超过系统内部器件的极限电压时，便会损坏控制系统
内部的设备，因此必须采用抑制措施。
硅瞬变吸收二极管
硅瞬变吸收二极管的工作有点象普通的稳压管，是箝位型的干扰吸收器件;其应用是与被保护设备并联使用。
硅瞬变电压吸收二极管具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力，及极多的电压档次。
可用于
保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压，以及感应雷
所产生的过电压。
TVS管有单方向(单个二极管)和双方向(两个背对背连接的二极管)两种，它们的主要参数是击穿电压、漏电流和电容。
使用中TVS
管的击穿电压要比被保护电路工作电压高10%左右，以防止因线路工作电压
接近TVS击穿电压，使TVS漏电流影响电路正常工作;也避免因环境温度变
化导致TVS管击穿电压落入线路正常工作电压的范围。
TVS管有多种封装形式，如轴向引线产品可用在电源馈线上;双列直插的和表面贴装的适合于在印刷板上作为逻辑电路、I/O总线及数据总线的保护。