什么是TVS二极管?
TVS是“Transient Voltage Suppressors”的首字母缩写,是一种用于过电压保护和 ESD保护的器件。

TVS二极管的基本结构
什么是TVS二极管?TVS二极管的工作原理?TVS二极管与稳压二极管的区别?-赛米微尔-技术支持社区
TVS二极管的符号
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TVS二极管的符用途和特点
1、保护后段的IC免受由静电和电源波动引起的意外浪涌的影响。
2、工作原理与稳压(齐纳)二极管基本相同。

TVS二极管的工作原理
TVS二极管用来保护后段的IC免受由静电和电源波动引起的意外过电压和浪涌的影响。
整流二极管和肖特基势垒二极管利用的是二极管的正向特性,而TVS二极管与齐纳二极管(稳压管)一样,利用的是二极管的反向特性。
如下图所示将TVS二极管与IC并联,当电路正常工作时,TVS二极管处于OFF状态,只消耗一定的漏电流。
当被施加了浪涌等过电压时,TVS二极管会变为ON状态,并且TVS侧会消耗脉冲电流,从而钳制过电压并保护后段的IC。
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TVS二极管的极性(单向和双向)
TVS二极管的极性是与电路品质相关的项目。
单向TVS可用作LH等单极电路的保护器件,不适用于保护双极电路。
双向TVS可以用于正负两极的保护,因此适用于保护双极电路和CAN等数据线路。
此外,双向TVS也可用于保护单极电路。
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TVS二极管和稳压管的区别
TVS和稳压管在利用二极管的反向特性方面是相同的,但是由于稳压管主要用于恒压应用,因此对电压稳定的低电流范围(5mA~40mA)规定了“齐纳电压(VZ)”。
此外,稳压管基本上在ON状态下使用。
而TVS为了不影响IC的驱动电压,在电路正常工作期间处于OFF状态,当被施加了浪涌等突发过电压时,击穿电压值变得越发重要。
因此,规定了绝对不会导致击穿的两个电压——“截止电压(VRWM)”和“击穿电压(VBR)”。
此外,由于其主要用途是过电压保护,因此,作为保护特性,对几A~几十A范围内的大电流范围特性也有规定。
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TVS二极管的结构与工艺
TVS二极管制备工艺的主要步骤如图 3 所示,需要重点指出的是,由于制造商以及TVS种类的不同,工艺步骤会有一定差异,不同的工艺步骤适应于不同的封装种类和电性能需求。 例如,合金制造的二极管在低压时具有更低的漏电流,但扩散二极管具有更好的浪涌承受能力。
总结而言,就是根据需要确定TVS器件的电压档,然后进行恰当的硅片杂质扩散形成PN结, 得到需要的目标雪崩击穿电压,再经过钝化保护及后端封装测试,制成成品。
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TVS二极管的发展趋势
在未来几年内,TVS二极管的研究与发展仍将围绕以下几点:
一是随着工艺技术的发展,TVS二极管的工艺结构依然会被不断改善.进而提高TVS二极管器件的整体性能。同时,在特殊应用领域的TVS器件,如高频电路中的低电容TVS器件,也会得到发展。
二是新材料(如SiC等)在TVS二极管制备中的应用,将突破Si材料TVS器件固有的极限,进而大幅度改善TVS器件的特性。
三是集成呵TVS二极管的发展,这将是未来几年的发展重点。随着集成技术的不断提高,将TVS二极管与被保护芯片集成在一起将逐步趋于现实。
四是低压TVS二极管的研究,集成电路的规模依然会继续增大,同时电压也会越做越小,所以低压TVS二极管依旧会是将来的研究重点。

TVS二极管产品线信息
https://semiware.com/products-line/TVS-Diodes 

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