芝子聊工业和基础设施 | 电子元件防“雷”指南——TVS二极管
时间：2021-08-19 15:11:58
[导读]点击“东芝半导体”，马上加入我们哦！俗话说“有人的地方就有江湖”，而芝子要说“有电子设备的地方，就有电路保护元器件”。电子行业不断发展，让通讯网络电子、工业机器设备等产品越来越智能化，而小型化进程的加速，使得集成化需求提高，同时也促使着电路保护器件不断更迭换代。从昔日简单的玻璃管...
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俗话说“有人的地方就有江湖”，而芝子要说“有电子设备的地方，就有电路保护元器件”。
电子行业不断发展，让通讯网络电子、工业机器设备等产品越来越智能化，而小型化进程的加速，使得集成化需求提高，同时也促使着电路保护器件不断更迭换代。从昔日简单的玻璃管保险丝，电路保护器件一步步发展出压敏电阻、TVS、气体放电管等，形成了一个门类繁多的新兴电子元件领域。今天芝子要为大家介绍的便是被称为电子行业避雷针的TVS二极管。
TVS二极管，又称瞬态电压抑制二极管，是电子行业普遍使用的一种新型高效保护器件。
它拥有极快的响应速度（亚纳秒级）和相当高的浪涌保护。当电路两端受到高能量冲击时，TVS管能够以PS级的响应速度把两端的阻抗值由高阻抗转化为低阻抗，瞬间吸收一个大电流，把两端的电压钳制在一个预定的数值，从而保护电路中精密器件免受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。由于TVS二极管具有低钳位电压、低漏电流、低电容、击穿电压偏差小、无损坏极限、小体积以及易安装等优势，也广泛应用于工业控制中。
东芝拥有非常丰富的TVS二极管产品线，涵盖保护电源线的通用型到保护USB等通信线的高速信号类型。东芝的TVS二极管（ESD保护二极管），采用特殊的工艺技术制造，具有很高的静电放电耐受性，可用于保护各种接口。
近年来，各种工业设备都强调了防静电和防浪涌的性能。东芝提供的TVS二极管具有极高的ESD耐受性，可以承受超过IEC61000-4-2中规定的最高为4级的ESD等级。并且东芝TVS二极管的静电放电电压为30kV或更高，这有助于提高电子设备的保护性能。
在IEC61000-4-2（触点）的ESD抗扰度试验中，施加ESD的瞬时电压被称为第一峰值脉冲电压。电压越高，对后续电路的影响越大（ESD造成损坏或故障）。通过安装TVS二极管（ESD保护二极管），可以使第一峰值脉冲电压保持在较低的水平，从而提高ESD耐受能力。
东芝的DF2BxM5系列（EAP-V）通过优化工艺，与DF2BxM4系列（EAP-IV）相比，第一峰值脉冲电压降低了约50%。并且低电容TVS二极管采用较低的第一峰值脉冲电压实现了较高的ESD保护性能。
在实际电路应用中，TVS二极管（ESD保护二极管）与信号线、电源线和GND线并联，施加的ESD通过TVS二极管流向GND线，以保护后端电路。然而，由于TVS二极管有自己的电阻元件（动态电阻），如果这个电阻元件很大，ESD就不容易流动。因此，动态电阻越低，越容易吸收静电放电。
与传统的DF2BxM2系列（EAP-II）相比，东芝低电容TVS二极管DF2BxM5系列（EAP-V）、DF2BxM4系列（EAP-IV）降低了动态电阻。这样既提高了静电放电的吸收性能，又降低了钳位电压，提高了电子设备的保护性能。
由于TVS二极管（ESD保护二极管）通常放置在信号线和GND之间，因此，在稳态运行中，二极管也被视为电容（端对端电容）。这些电容作为阻抗被包括在内，会导致信号损耗（插入信号损耗）和信号质量下降。
端子间电容CT越大，插入功率损耗过大（数值容易出现显著的负波动），会导致无法跟踪信号速度。为了防止这种信号减弱，必须选择终端电容与信号速度相适应的TVS二极管。东芝针对高速信号线提供了具有低终端电容的低容量系列。
在产品多样化的今天，东芝提供从通用到小尺寸封装的丰富TVS二极管产品线（ESD保护二极管），满足开发者的多样化需求。
电子设备的正常运转，离不开元器件的支撑。电子设备的功能越多，意味着电路设计更复杂，这时，电路保护变得尤为重要。TVS二极管是常见的电路保护元器件的一种，在工业设备中应用广泛。在TVS二极管的研发中，东芝有着非常丰富的经验，我们的目标是通过低损耗、高效率和小封装确保您设计自由。
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