一文精通TVS计算及选型
tvs管的功率计算与选型总结
tvs管的功率计算与选型总结
TVS管（瞬态电压抑制二极管）是一种电子元件，用于保护电路免受瞬态电压浪涌的危害。
以下是TVS管功率计算与选型的一些关键因素：
1. 峰值电流：TVS管可以处理的峰值电流取决于其最大箝位电压和脉冲峰值功率。
脉冲峰值功率是最大箝位电压与脉冲峰值电流的乘积。
在给定的最大箝位电压下，功耗PM越大，其浪涌电流承受能力越大。
在给定的功耗PM 下，箝位电压越低，其浪涌电流的承受能力越大。
2. 最大反向工作电压：这是TVS管可以承受的最大反向电压。
在选择TVS
管时，需要根据应用场景的电压范围来选择合适的最大反向工作电压。
3. 折合为TP=1ms指数波的峰值功率：这是计算TVS管峰值功率的一种方式，其中TP是脉冲宽度，K1是折合系数。
根据不同的脉冲波形，折合系数会有所不同。
4. 保护电路：TVS管可以用于保护电路免受瞬态电压浪涌的危害。
在电路中，可以将TVS管并联在需要保护的设备上，以吸收瞬态电压，从而保护设备
不受损坏。
5. 选型建议：在选择TVS管时，需要根据具体的应用场景和电路参数来选
择合适的型号。
建议选择知名品牌和可靠的供应商，以保证TVS管的质量
和性能。
总之，正确地计算TVS管的功率和选择合适的型号是保证电路安全的关键
因素。
在进行电子系统设计时，应充分考虑TVS管的性能参数和应用场景，以确保所选的TVS管能够有效地保护电路免受瞬态电压浪涌的危害。
TVS管参数介绍及选型
TVS管参数介绍及选型TVS管是一种用于保护电子设备的电压抑制器。
当电路中出现过电压或过电流时，TVS管可以快速响应并将多余的电能导向地或其他低压位置，从而保护设备免受损坏。
下面将介绍TVS管的参数以及选型要点。
1.耐压（VR）：耐压是指TVS管可以承受的最大电压。
在选择TVS管时，应根据电路中的最大工作电压选择合适的耐压范围，以确保TVS管在过压情况下能正常工作。
2.响应时间（tr）：响应时间是指TVS管从遇到过压或过电流到开始抑制电压的时间。
较低的响应时间意味着TVS管可以更快地响应过压，并从电路中排除多余的电能。
3.峰值脉冲功率（PPP）：峰值脉冲功率是指TVS管可以吸收和抑制的最大能量。
在选择TVS管时，应根据电路中可能出现的最大功率脉冲选择合适的峰值脉冲功率。
4.额定电流（IR）：额定电流是指在TVS管正常工作时通过其的最大电流。
在选择TVS管时，应根据电路中的最大工作电流选择合适的额定电流范围。
5.保护电压（VP）：保护电压是指TVS管抑制过压的电压水平。
TVS管在保护电压以上的电压下会开始导通并排出过电压。
在选择TVS管时，应根据电路中的最大工作电压选择合适的保护电压。
6.额定功率（PR）：额定功率是指TVS管正常工作时消耗的功率。
在选择TVS管时，应根据电路中的功率需求选择合适的额定功率范围。
在选型TVS管时，还需要考虑以下几个要点：1.电路中的最大工作电压和电流。
2.对TVS管的响应时间有多高要求。
3.电路中可能出现的过压或过电流的能量大小。
4.电路中对保护电压水平的要求。
5.电路中的功率需求。
6.其它特殊要求，如温度特性、封装类型等。
TVS管的应用原理参数及选型
TVS管的应用原理参数及选型TVS（Transient Voltage Suppressor）是一种主要用于电子设备中保护电路的二极管，它能够提供有效的瞬态过电压保护，防止电路受到过电压的损害。
TVS管的应用原理、参数及选型如下：一、应用原理：TVS管的工作原理基于Zener电压稳压器的原理。
当TVS管处于正常工作状态时，它会维持一个较低的反向电压，发生瞬态过电压时，TVS管会迅速引导大量的电流，将过电压降低到一个安全范围的电压。
同时，TVS管具有非线性I-V特性，其电阻随电压的变化而变化，能够有效消耗过电压产生的能量。
二、参数：1.最大电压（Vc）：TVS管能够承受的最大峰值电压。
选用时应确保过电压不会达到此值。
2.工作电压（Vr）：TVS管的额定电压。
当达到此电压时，TVS管开始起作用。
3.额定功率（Pd）：TVS管能够持续耗散的功率。
过大的功率会使TVS管过热，降低其寿命。
4. 顶端耐受电流（Itsm）：TVS管能够瞬时承受的峰值电流。
当过电压发生时，TVS管必须能够承受此电流。
5.电容（Cj）：TVS管的电容特性。
电容越小，TVS管对高频干扰的反应越快。
三、选型：1.根据电路的工作电压确定TVS管的额定电压（Vr）。
额定电压应略大于电路工作电压。
2.根据可能发生的过电压确定TVS管的最大电压（Vc）。
最大电压应大于最大预期过电压。
3.根据电路的功率确定TVS管的额定功率（Pd）。
额定功率应满足电路的需求。
4. 根据过电压产生的峰值电流确定TVS管的顶端耐受电流（Itsm）。
Itsm应大于或等于过电压产生的峰值电流。
5.根据电路的抗干扰能力确定TVS管的电容（Cj）。
电容越小，对干扰的反应越快。
值得注意的是，TVS管的参数选型应根据实际应用情况综合考虑。
不同应用场景下，TVS管的参数需求会有所不同，例如工频电源线路、数据线路、汽车电子等，都会有各自的特殊要求。
总之，TVS管作为一种重要的瞬态过电压保护器件，在电子设备中扮演着关键的角色。
TVS管的应用原理参数及选型
TVS管的应用原理参数及选型TVS管（Transient Voltage Suppressor）是一种用来保护电子设备免受过电压损害的器件，它能够在超过其额定电压时提供一个较低的电阻来吸收过流。
本文将介绍TVS管的应用原理、参数以及选型。
TVS管的主要原理是利用二极管的正向偏置与反向偏置特性，当电压超过其额定电压时，它会变为一个非常低的电阻，限制过电压，从而保护所连接的电路。
TVS管能够在微秒的时间内响应并吸收过电压，避免它传递到保护电路和设备中。
当过电压消失后，TVS管会自动回到高阻态。
1. 额定电压（Rated Voltage）：这是TVS管所能承受的最高电压，通常以伏特（V）为单位。
在选型时，需要根据电路或设备所能承受的最高电压选择合适的额定电压。
2. 额定功率（Rated Power）：这是TVS管所能吸收的最大功率，通常以瓦特（W）为单位。
在选型时，需要根据电路或设备所产生的最高功率来选择合适的额定功率。
3. 额定电流（Rated Current）：这是TVS管所能承受的最大电流，通常以安培（A）为单位。
在选型时，需要根据电路或设备所产生的最高电流来选择合适的额定电流。
4. 推荐功率（Peak Power Dissipation）：这是TVS管能够吸收的瞬态功率峰值，通常以瓦特（W）为单位。
在选型时，需要根据电路或设备所产生的瞬态功率来选择合适的推荐功率。
5. 反向漏电流（Reverse Leakage Current）：这是TVS管在额定电压下的反向电流流过值。
在选型时，需要根据电路或设备所能容许的反向电流来选择合适的反向漏电流。
在选择TVS管时，需要考虑以下因素：1.额定电压：根据电路或设备所能承受的最高电压来选择合适的额定电压。
2.额定功率：根据电路或设备所产生的最高功率来选择合适的额定功率。
3.额定电流：根据电路或设备所产生的最高电流来选择合适的额定电流。
4.推荐功率：根据电路或设备所产生的瞬态功率来选择合适的推荐功率。
TVS管参数介绍及选型
TVS管参数介绍及选型TVS（Transient Voltage Suppressor）是一种能够有效保护电子设备免受过电压冲击损坏的电子元件。
在电路中，当电压超过设定的阈值时，TVS管会短暂地导通，并通过将过电压导向地来保护其他电子元件。
本文将介绍TVS管的参数，并为你提供选型的一些指导。
1.电压阈值（Vc）：TVS管的电压阈值是指在该电压以下，TVS管被认为是一个高阻抗元件，几乎不导电。
当电压超过该阈值时，TVS管会瞬间导通并引导电流，将过电压导向地。
电压阈值的选择应根据需要保护的设备的最大工作电压来确定。
2. 瞬态功率能力（Pppm）：瞬态功率能力是指TVS管在瞬态过电压状态下能够承受的最大功率。
选择合适的瞬态功率能力非常重要，以确保TVS管能够正常工作和保护设备。
一般来说，瞬态功率能力应大于被保护设备的额定功率。
3. 峰值准直电流（Itsm）：峰值准直电流是指TVS管在短时间内能够承受的最大电流，通常以非重复脉冲的形式给出。
选择合适的峰值准直电流也非常重要，以确保TVS管能够正常工作而不被过大的电流烧毁。
4.容量（C)：容量是指TVS管的储能能力，也称作TVS管的质量因数。
容量越大，TVS管储能能力越强，能够更有效地吸收和消除过电压。
在选择TVS管时，可以根据设备的敏感程度和所需保护的范围来选择适当的容量。
5.正向开启电压（Vf）：正向开启电压是指TVS管在正向电压下开始导通的电压。
一般来说，正向开启电压应尽量小，以减少电路的功耗。
6.电流泄漏（Ir）：电流泄漏是指在正常工作状态下，TVS管从其正向开启电压下的电流。
电流泄漏越小，TVS管的功耗越低。
在选型TVS管时，首先你需要确定你的应用中所需保护的设备的最大工作电压和额定功率。
然后，选择一个具有与设备需求相匹配的瞬态功率能力和峰值准直电流的TVS管。
选择一个容量足够大的TVS管可以更好地保护设备免受过电压的损害。
此外，还需要注意选择一个正向开启电压和电流泄漏较小的TVS管，以减少功耗和能量损耗。
TVS管的参数理解与选型
TVS管的参数理解与选型
本文介绍TVS管的关键参数，它们也是在TVS选型时，应该着重关注的参数。
1，如下为TVS管的V-I特性曲线，图中标示出的几个参数都是很重要的。
最重要的要属clamping voltage，即钳位电压。
当电路达到钳位电压时，能量将被泄放到大地，电路的电压维持在钳位电压值。
2，最大泄放功率随着脉冲的宽度递减。
手册中标示出的最大功率值是在脉宽为1ms时所测到的值。
如下为不同的脉冲宽度，对应管子的最大功率。
3，通常用来描述TVS泄放静电特性的曲线为10us/1000us曲线。
注意：不同的TVS管，Ippm（最大瞬态电流）的值不同。
4，8us/20us曲线应用情况较少，而且测试的条件和10us/1000us是不一样的，故不可以将这二者拿来做比较。
5，选择TVS管时，根据如下的公式来计算Ipp值，然后选择Ippm值能满足使用情况的管子。
6，除了考虑最大泄放功率，还需要考虑泄放的速率。
斜率越大，则泄放越快，即动态电阻越小，那么TVS管子越好。
以上，为一点个人的理解，如有问题，留言切磋。
一文精通TVS计算及选型
一文精通TVS计算及选型TVS（Transient Voltage Suppressor）是一种用于保护电子设备免受瞬变电压影响的电阻器。
它能够吸收过压电流并将其导向地，以保护其他元件不受损坏。
在本文中，我们将详细介绍TVS计算和选型的重要性以及如何精通这个领域。
首先，我们来看TVS的计算。
在计算TVS时，有几个关键因素需要考虑。
首先是TVS的额定电压（Vbr），这是指TVS开始导通之前的电压值。
根据所需的保护等级，我们可以选择对应的额定电压。
其次是TVS的额定功率（Pppm），即可瞬时吸收的最大功率。
这是根据工作环境中可能出现的过压电流来确定的。
一般来说，当过压电流持续时间较短时，我们可以选择较小的功率；而当过压电流持续时间较长时，我们需要选择较大的功率。
另一个需要考虑的因素是接入电阻（Rtv）。
接入电阻通常是通过在TVS和电源之间串联一个电阻来实现的。
它的主要作用是限制过压电流，以避免对TVS和其他电子元件造成不良影响。
选取接入电阻时，我们需要根据TVS的额定电流和额定功率来确定合适的值。
最后一个重要的因素是TVS的响应时间（Trr）。
响应时间是指TVS从检测到过压到开始导通所需的时间。
响应时间越短，TVS就越能够及时保护电子设备。
因此，在选择TVS时，我们应该选择具有较短响应时间的产品。
除了上述计算因素外，还有其他一些需要考虑的因素。
例如，环境温度、湿度和电源稳定性等，都可能影响TVS的性能。
因此，在选择TVS时，我们需要确保产品能够在所处环境下正常工作。
在进行TVS计算之前，我们需要了解电子设备的工作环境和所需的保护等级。
根据这些信息，我们可以选择合适的TVS产品。
市面上有各种各样的TVS产品可供选择，因此我们需要通过对比不同产品的规格和性能来确定最佳选择。
总结起来，精通TVS计算和选型的关键是了解TVS的相关参数和工作原理，并根据特定需求进行合理选择。
此外，需要对不同产品的技术规格和性能进行充分了解。
TVS参数及选型方法
TVS参数及选型方法TVS管作为保护器件，能够非常有效的防止静电击穿保护电路。
在选用TVS管的时候，必须注意其相关的参数，否则会出现意想不到的问题。
首先了解TVS的参数：VRWM，VBR，Vc，Ipp，Cd是ESD/TVS器件选型的重要参数.1.Vc----Clamping voltage @Ipp（最大箝位电压）Vc箝位电压指在特定的Ipp电流时，脉冲电压通过ESD保护器件后所被箝位的电压。
PESD5V0L2BT在Ipp为1A时Vc为10V，如果1000V的瞬间干扰信号经过PESD5V0L2BT，线上电压将被箝位在10V左右。
2.VRWM----Working Peak Reverse Voltage （最大反向工作电压）Ir----Maximum Reverse Leakage Current @ VRWM （最大反向漏电流）Vrwm表示在规定的Ir下，TVS器件两端的电压值成为最大反向工作电压。
通常Vrwm=（0.8~0.9）Vbr。
在这个电压下，器件的功耗消耗很小。
使用时，应使Vrwm不低于被保护器件或线路的正常工作电压。
一般Vrwm会低于85%Vc而高于正常工作电压，以便TVS接入电路而不影响正常电路工作。
3.VBR----Breakdown Voltage @ IT （反向击穿电压）TVS管通过规定的测试电流It时的电压，这是表示TVS管导通的标志电压，即从此点开始器件进入雪崩击穿。
4.Ppp----Maximum Peak Pulse Power （最大峰值脉冲功率）PPP峰值脉冲功率为ESD器件上瞬间通过的最大功率值。
如图所示，NUP2105的峰值功率为，是指8/20us脉冲波（8us达到100%Ipp，20us达到50%Ipp），保护器件能够承受的最大功率为350w。
5.Cj ----Junction Capacitance （结电容）主要是指TVS连接GND和I/O时，具有的电容值。
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提到TVS,大部分电子工程师基本都知道是用来端口防护的，防止端口瞬间的电压冲击造成后级电路的损坏。
由于其在电路中的极其重要的地位，但是，针对TVS的选型过程，很多厂家都是直接给推荐电路，直接告诉设计者答案选择哪个器件，却很少对选型过程提供理论计算，大部分的电子工程师针对TVS选型的时候，老人凭经验，新人凭参考，一旦更换厂家或者更换测试条件，就无从下手了，本文就专门解决该问题，让新人老人对 TVS选型都能得心应手。
01TVS工作原理
TVS (Transient Voltage Suppressors)，即瞬态电压抑制器，又称雪崩击穿二极管。
它是采用半导体工艺制成的单个PN结或多个PN结集成的器件。
TVS有单向与双向之分，单向TVS 一般应用于直流供电电路，双向TVS应用于电压交变的电路。
如图1所示，应用于直流电路时单向TVS反向并联于电路中，当电路正常工作时，TVS处于截止状态(高阻态)，不影响电路正常工作。
当电路出现异常过电压并达到TVS(雪崩)击穿电压时，TVS迅速由高电阻状态突变为低电阻状态，泄放由异常过电压导致的瞬时过电流到地，同时把异常过电压钳制在较低的水平，从而保护后级电路免遭异常过电压的损坏。
当异常过电压消失后，TVS阻值又恢复为高阻态。
图1 ：TVS工作原理
02TVS关键参数
工欲善其事，必先利其器，要用好TVS，必须先了解其关键的参数。
(1)Vrwm截止电压：
TVS的最高工作电压，可连续施加而不引起TVS劣化或损坏的最高工作峰值电压或直流峰值电压。
对于交流电压，用最高工作电压有效值表示，在V RWM下，TVS认为是不工作的，即是不导通的。
换一句话，电路的最高工作电压必须小于Vrwm，否则将会导致TVS动作导致电路异常。
(2)I R漏电流：
漏电流，也称待机电流。
在规定温度和最高工作电压条件下，流过TVS的最大电流。
TVS的漏电流一般是在截止电压下测量，对于某一型号TVS, I R
应在规定值范围内。
对TVS两端施加电压值为V RWM，从电流表中读出的电流值即为TVS的漏电流I R。
对于同功率和同电压的TVS，在V RWM W10V 时，双向TVS漏电流是单向TVS漏电流的2倍。
对于一些模拟端口，漏电流会影响AD的
采样值，所以TVS的漏电流越小越好。
(3)V BR击穿电压
击穿电压，指在V-I特性曲线上，在规定的脉冲直流电流I T或接近发生雪崩的电流条件下测得TVS两端的电压。
测试的电流It 一般选取10mA左右, 施加的电流的时间不应超过400ms，以免损坏器件，V BR MIN .和V BR MAX . 是TVS 击穿电压的一个偏差，一般TVS为±5%的偏差。
测量时，V BR落在V BR MIN .和V BR MAX .之间视为合格品。
(4)I PP峰值脉冲电流，V C钳位电压
峰值脉冲电流，给定脉冲电流波形的峰值。
TVS 一般选用10/1000 us电流波形。
钳位电压，施加规定波形的峰值脉冲电流I PP时，TVS两端测得的峰值电压。
I PP及V C是衡量TVS在电路保护中抵抗浪涌脉冲电流及限制电压能力的参数，这两个参数是相互联系的。
对于TVS在防雷保护电路中的钳位特性，可以参考V C 这个参数。
对于相同型号TVS,在相同I PP下的V C 越小，说明TVS的钳位特性越好。
TVS的耐脉冲电流冲击能力可以参考I PP , 同型号的TVS, I PP越大，耐脉冲电流冲击能力越强。
⑸结电容CI,漏电流Ir；
结电容是TVS中的寄生电容，在高速IO端口保护需要重点关注，过大的结电容可能会影响信号的质量。
漏电流主要带来了功率的损耗，或者是在模拟信号中，会影响AD信号的采样值。
Tj=25'C
Pulse Width(t a) is defined as the point where the peak
current decays to 60% of Ip™
10/1000ps Waveform
as defines by REA
bTime(ms)
图2,厂家一般都是提供10/1000us的测试波形
额定雁值赧中电流
V0R—玲电
压卜——
眼中直流试
验电流
VfiwM最高
工作电压
图
3 ：
TVS的
关键
参数
03TVS选型过程
了解了 TVS的基本参数，我们就开始进入最重要的TVS选型的过程了。
选
择TVS之前，我们首先要明白选择的终极目标：
1.电压合适能保护后级电路；
2.引入的1丫5的结电容不能影响电路；
S功率余量充足，满足测试标准，且不能比保险管先挂。
选型的过程可以按照以下的步骤进行：
(1)选择TVS最高工作电压Vrmw；
(2)选择TVS钳位电压VC；
⑶选择TVS的功率；
(4)评估漏电流Ir的影响；
(5)评估结电容的影响；
选择TVS最高工作电压Vrmw；
在电路正常工作情况下，TVS应该是不工作的，即处于截止状态，所以 TVS 的截止电压应大于被保护电路的最高工作电压。
这样才能保证TVS在电路正常工作下不会影响电路工作。
但是TVS的工作电压高低也决定了 TVS钳位电压的高低，在截止电压大于线路正常工作电压的情况下，TVS工作电压也不能选取的过高，如果太高，钳位电压也会较高，所以在选择Vrwm时，要综合考虑被保护电路的工作电压及后级电路的承受能力。
要求Vrwm要大于工作电压，否则工作电
压大于Vrwm会导致TVS反向漏电流增大，接近导通，或者雪崩击穿，影响正常电路工作。
综合考虑，Vrwm可以参考以下的公式：
Vrwm'1.1~1.2*VCC ；------- 其中VCC为电路的最高工作电压。
选择选择TVS钳位电压VC；
TVS钳位电压应小于后级被保护电路最大可承受的瞬态安全电压，VC与 TVS 的雪崩击穿电压及I PP都成正比。
对于同一功率等级的TVS,其击穿电压越高V C也越高，所选TVS的最大箝位电压Vc不能大于被防护电路可以承受的最大电压。
否则，当TVS钳在Vc时会对电路造成损坏。
Vc可以参考以下的公式：
VC<Vmax ；------ 其中Vmax为电路能承受的最高电压.
选择TVS的功率Pppm （或者Ipp）；
TVS产品的额定瞬态功率应大于电路中可能出现的最大瞬态浪涌功率，理论上，TVS的功率越大越好，能够承受更多的冲击能量和次数，但是功率越高， TVS 的封装越大，价钱也越高，所以，TVS的功率满足要求即可。
对于不同功率等级的TVS,相同电压规格的TVS其V C值是一样的，只是I PP不同。
故 Pppm与Ippm成正比，Ippm越大，Pppm也越大。
对于某一电路，有对应的测试要求，设实际电路中的最大测试电流为 Iactual，则 Iactual 可估算为：
Iactual=Uactual/Ri；-------- 其中Uactual为测试电压，Ri为测试内阻。
TVS要通过测试，故实际电路中要求10/1000 us波形下TVS的最小功率 P actual为：---------其中di/dt为波形转换系数，如实际测试波形为其他波形，如8/20us波形，建议di/dt取，如测试波形为10/1000 us,取，实际选型中，TVS应留有一定的裕量，TVS的功率PPMP选择应遵循Pppm>Pactual。
根据所选的TVS的结电容和漏电流评估影响
如果TVS用在高速IO端口防护、模拟信号采样、低功耗设备场合，就需要考虑结电容和漏电流的影响，两则的参数越小越好。
04TVS选型距离
数据都是无趣的，我们以实际的案例举例。
电路的正常工作电压VCC是24V,最高工作电压Vmax是26V,后级电路可承受的最高瞬态电压为50V,实验的测试波形为8/20us波形，测试电压500V, 测试电源内阻及PPTC的静态电阻合计为2。
根据上述信息选择合适的TVS。
图4 ：设计举例
1）选择TVS最高工作电压
Vrmw心1.1〜1.2*VCC=26〜28V
2）选择选择TVS钳位电压
VC<Vmax=50V
3）计算实际测试波形功率：
Pact=Vc**=50* （500/3） *1/2=4166W
根据计算结果，可以选用5.0SMDJ26A这个TVS，由于这个TVS用在电源端□，结电容和漏电流基本可以忽略不计。
图5 ：5.0SMDJ26A TVS关键参数。