一、TVS二极管的定义
TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管,又称为瞬态抑制二极管,是普遍使用的一种新型高效电路保护器件,它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的高能量冲击时,TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗,以吸收一个瞬间大电流,把它的两端电压箝制在一个预定的数值上,从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。
TVS二极管与常见的稳压二极管的工作原理相似,如果高于标志上的击穿电压,TVS二极管就会导通,与稳压二极管相比,TVS二极管有更高的电流导通能力。TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,以10^-12S 量级速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,同时吸收高达数千瓦的浪涌功率。使两极间的电压箝位于一个安全值,有效地保护电子线路中的精密元器件免受浪涌脉冲的破坏。
在实际的应用电路中,处理瞬时脉冲对器件损害的最好办法,就是将瞬时电流从敏感器件引开。为达到这一目的,将TVS在线路板上与被保护线路并联。这样,当瞬时电压超过电路正常工作电压后,TNS将发生雪崩击穿,从而提供给瞬时电流一个超低阻抗的通路,其结果是瞬时电流通过TVS被引开,从而避开被保护器件,并且在电压恢复正常值之前使被保护回路一直保持截止电压。在此之后,当瞬时脉冲结束以后,TVS二极管再自动恢复至高阻状态,整个回路进入正常电压状态。
二、TVS二极管阵列
瞬态抑制二极管阵列可保护电子设备免受雷击、静电放电(ESD)、 CDE(电缆放电事件)、EFT(电快速瞬变)等快速瞬态电压的破坏。
TVS二极管阵列电路保护器件应用于以下设备端口:USB1.1 到USB3.0、HDMI、以太网、RS232、RS485、CAN总线等。
C6748中选择了PRTR5V0U4Y芯片作为I/O口的ESD保护电路。