瞬态电压抑制二极管

瞬态电压抑制二极管也稱為TVS二极管，是一種保護用的電子零件，可以保護電器設備不受導線引入的電壓突波破壞。市面上有一些集成了一个或多个TVS的保护IC。

特性
TVS二极管會和要保護的電路並聯。當其電壓超過突崩潰準位時，直接分流過多的電流。TVS二极管是，會抑制超過其崩潰電壓的過高電壓。當過電壓消失時，TVS二极管會自動復歸，而其吸收的能量比類似額定的要大很多。

TVS二极管有單向的及雙向的。單向的TVS二极管在順向操作時類似整流器，但在其設計允許承受很大的峰值電流，1.5KE系列的瞬間功率可以到。

雙向的TVS二极管可以視為是二個極性相反的雪崩二極管相串聯，再和要保護的電路並聯。雖然在電路中會標示為二個二極管，不過實際元件是將二個二極管封裝在同一個包裝中。

TVS二极管過電壓反應的速度會比其他的過電壓保護元件（例如壓敏電阻或是氣體放電管）要快。實際的箝位大約只有一皮秒，但因為實際電路中導線存在電感，因此保護元件需容許較長時間的大電壓。因此TVS二极管會比其他元件適合保護電路，不受很快、且有破壞性的電壓突波所破壞。像許多分散式的電路都有這種快速的過電壓突波，可能因為內部因素或是外部因素造成，例如閃電或是馬達短路。

若使用在超過其設計條件的環境下，可能會損壞。瞬态电压抑制器的失效模式有三種：短路、開路、元件額定下降。

TVS二极管常會稱為是transorbs，或是的註冊商標TransZorbs。

規格
TVS二极管有以下的規格：

• 漏電流：在電壓小於最大反向關斷電壓時，可以導通的電流。
• 最大反向關斷電壓：在此電壓以下，導流電流不明顯
• 擊穿電壓：會出現顯導通電流的電壓。
• 箝位電壓：導通電流會到其額定電流（數百到數千安培）的電壓。
• 雜散電容：未導通的二極體其特性類似電容器，對於高頻信號有破壞性的效果，一般會建議選用雜散電容較低的TVS二极管。
• 雜散電感：因為實際過電壓的切換很快，包裝的電感是反應速度的限制因素之一。
• 可吸收的能量：因為暫態很短，所有的能量都變成TVS二極管本身的熱，散熱片只會影響之後散熱需要的時間，無法提昇TVS二極管可吸收的能量。因此高能量的TVS二極管也會有較大的體積。若體積不夠大，過電壓可能會破壞TVS二極管，也就無法保護其他的電路。

參考資料
延伸閱讀

• TVS/Zener Theory and Design Considerations; ON Semiconductor; 127 pages; 2005; HBD854/D. [http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/HBD854-D.PDF (Free PDF download)]

相關條目
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*齊納二極體
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外部連結

• [http://www.infineon.com/dgdl/AN248.pdf?folderId=db3a304313b8b5a60113d4239297042f&fileId=db3a304332ae7b090132b51636813063 "Tailored ESD Protection for various electronic interfaces", Infineon Application Note AN248]
• [https://web.archive.org/web/20141217044057/http://www.semtech.com/images/promo/What_are_TVS_Diodes.pdf What are TVS diodes, Semtech Application Note SI96-01]

[https://web.archive.org/web/20110930152151/http://www.littelfuse.com/tvs-diode/what-are-tvs-diodes-comparison-to-other-transient-voltage-technologies.html TVS Diodes compared to other transient voltage suppression technologies*, application note]

• [http://www.littelfuse.com/data/en/Application_Notes/an9768.pdf Transient Suppression Devices and Principles, Littelfuse Application Note AN9768]
• [http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/application_note/CD00004007.pdf Transil™ / Trisil™ Comparison, ST application note AN574]
• [http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/application_note/CD00005042.pdf Transient Protection Solutions: Transil™ diode versus Varistor, ST application note AN1826]