TVSS瞬态电压浪涌抑制器介绍
1. 前言：
TVSS (Transient Voltage Surge Suppressor) 瞬态电压浪酒抑制器，或叫瞬态浪
涌抑制器，用于低压配电系统中，通常由三级组成全面的保护。
TVSS是美国对高端浪涌保护设备(High tier SPD)的简称，美国TVSS与欧洲SPD相比最
显著特点是响应快(即能应对高频脉冲);能够有效防护电磁脉冲对网络系统的破坏性干扰和
损害，在美国主要用于(军工，超算，银行证券等高端服务器机房等)对数据业务抗高频干扰
有较高要求的场合;作为美国领先的高科技产品，列入美国出口管制的高科技产品范畴。
2. 瞬态浪涌产生的位置及原因
突波(瞬间发生的高压)和瞬态尖峰浪酒(持续期为微秒～2ms的尖峰脉冲)会以下述三
种形式串入用户供电系统中。图1示出瞬态过电压图。
(1) 产生于配电线路上，放电电流200～400kA，脉宽0.1～0.2ms的高压尖峰脉神，持续
1～2s
①打在电网上的直击雷
②感应雷透过感应方式耦合到电子设备的电源线，控制讯号线或通讯线上;
③高压线路的短路故障。
(2)于用户的供电系统中产生的工作浪涌，放电电流10kA，峰值电压最高达6000
①高压变压器的投入或切除
②大型电动机及水泵的启、停;
③电焊机、电梯马达的运行;
④补偿调整电容系统的调节; ⑤重载可控硅负载的运行。
(3)产生于内部末端负载的瞬态浪涌，峰值电压可达5000V，放电电流几百安培数量级。
①复印机运行;
②激光打印机开明;
③继电器、开关、电磁阀、变频调速器引起的线路间干扰;
④末端负载过流短路故障;
⑤静电放电。
3. 瞬态浪涌对设备的危害
瞬态浪涌对负载可能产生的危害，分级为如下三种：
(1)浪涌电压的峰值达到20kV数量级以上，强度冲击，产生下述危害。
①会对用户的设备立即造成灾害性不可恢复的直接经济损失;
②整个系统停顿，如银行电脑服务停顿，移动电话通讯中止等间接经济损失。
TVS瞬态电压抑制二极管（钳位二极管）原理参数
瞬态电压抑制二极管(TVS)又叫钳位二极管，是目前国际上普遍使用的一种高效能电路保护器件，它的外型与普通二极管相同，但却能吸收高达数千瓦的浪涌功率，它的主要特点是在反向应用条件下，当承受一个高能量的大脉冲时，其工作阻抗立即降至极低的导通值，从而允许大电流通过，同时把电压钳制在预定水平，其响应时间仅为10-12毫秒，因此可有效地保护电子线路中的精密元器件。
瞬态电压抑制二极管允许的正向浪涌电流在TA＝250C，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，并把电压钳制到预定水平，双向TVS适用于交流电路，单向TVS一般用于直流电路。可用于防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率等，是一种理想的保护器件。耐受能力用瓦特(W)表示。
瞬态电压抑制二极管的主要电参数
（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与最大钳位电压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。
瞬态电压抑制二极管的分类
瞬态电压抑制二极管可以按极性分为单极性和双极性两种，按用途可分为各种电路都适用的通用型器件和特殊电路适用的专用型器件。如：各种交流电压保护器、 4~200mA电流环保器、数据线保护器、同轴电缆保护器、电话机保护器等。若按封装及内部结构可分为：轴向引线二极管、双列直插TVS阵列（适用多线保护）、贴片式、组件式和大功率模块式等。
瞬态电压抑制二极管的应用
目前已广泛应用于计算机系统、通讯设备、交/ 直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表（电度表）、RS232/422/423/485、 I/O、LAN、ISDN 、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF耦合/IC驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速器、工控回路、继电器、接触器噪音的抑制等各个领域。
TVS的特性及其参数
电压及电流的瞬态干扰是造成电子电路及设备损坏的主要原因，常给人们带来无法估量的损失。这些干扰通常来自于电力设备的起停操作、交流电网的不稳定、雷电干扰及静电放电等,瞬态干扰几乎无处不在、无时不有,使人感到防不胜防。幸好,一种高效能的电路保护器件TVS的出现使瞬态干扰得到了有效抑制。
TVS（TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR）或称瞬变电压抑制二极管是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品，其电路符号和普通稳压二极管相同,外形也与普通二极管无异,当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度（最高达1*１0-12秒）使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。
TVS的特性及其参数
图1 TVS特性曲线
TVS的特性
如果用图示仪观察TVS的特性，就可得到图1中左图所示的波形。如果单就这个曲线来看,TVS管和普通稳压管的击穿特性没有什么区别，为典型的PN结雪崩器件。
但这条曲线只反映了TVS特性的一个部分，还必须补充右图所示的特性曲线，才能反映TVS的全部特性。这是在双踪示波器上观察到的TVS管承受大电流冲击时的电流及电压波形。
图中曲线1是TVS管中的电流波形，它表示流过TVS管的电流由1mA突然上升到峰值，然后按指数规律下降，造成这种电流冲击的原因可能是雷击、过压等。曲线2是TVS管两端电压的波形，它表示TVS中的电流突然上升时，TVS两端电压也随之上升，但最大只上升到VC值，这个值比击穿电压VBR略大，从而对后面的电路元件起到保护作用。
TVS的参数
瞬变电压抑制二极管,又称瞬变电压抑制器,简称TVS管.响应速度快(纳秒级)、瞬时吸收功率大(数百至数千瓦)、漏电流小(微安级)、导通电压精度高、箝位电压较易控制、体积小等。它对保护装置免遭静电、雷电、操作过电压、断路器电弧重燃等各种电磁波干扰十分有效，可有效地抑制共模、差模干扰，是微电子设备过电压精细保护的首选器件
瞬态电压抑制器（Transient Voltage Suppressor）简称TVS，是一种二极
管形式的高效能保护器件。当TVS 二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。由于它具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差 、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点。
目前已广泛应用于计算机系统、通讯设备、交/直流电源、汽车、电子镇流
器、家用电器、仪器仪表 （电度表）、RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN、 ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、 RF 耦合/IC 驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速 器、工控回路、继电器、接触器噪音的抑制等各个领域。具体有以下三大特点：
1、将TVS 二极管加在信号及电源线上，能防止微处理器或单片机因瞬间的肪冲，如静电放电效应、交流电源之浪涌及开关电源的噪音所导致的失灵。
2、静电放电效应能释放超过10000V、60A 以上的脉冲，并能持续10ms；而一般的TTL 器件，遇到超过30ms 的10V脉冲时，便会导至损坏。利用TVS 二极
管，可有效吸收会造成器件损坏的脉冲，并能消除由总线之间开关所引起的干扰（Crosstalk）。
