摘要：在電裝車間發(fā)生元器件損壞事件，大部分都是因為過電應力損傷、電流過大燒毀、大電壓擊穿，這些失效模式是典型的浪涌損壞。在此分析了浪涌產生的機理，早期的浪涌吸收器響應時間一般為μs級，不能很好地抑制某些高速浪涌。根據TVS管特性，把它加入到電子產品中可有效抑制高速浪涌的產生，在某軍用電子產品中具體做了實驗，從脈沖產生的數據表中，可明顯看到增加TVS管后，抑制了浪涌產生，保證了產品的測試精度，減少了元器件的損傷，提高了產品的抗干擾能力。
關鍵詞：TVS器件；浪涌；靜電保護；干擾

0 引言
對精度要求極高(穩(wěn)定性2．5×105)電子產品，裝配調試時應將溫度、電源、電場、磁場等影響因素降到最小程度。
由于電裝車間的諸多不同儀器設備共用同一電源和地線，在調試、測試高精度產品時，經常發(fā)現當開關其他用電設備(如：高溫箱、電風扇)時，產品輸出數據發(fā)生跳變。文獻指出“當接通或斷開電感負載、繼電器的線圈或變壓器一側開關元器件，經常產生開關浪涌電壓或電流，尤其以切斷空載變壓器和繼電器最為嚴重”。浪涌電壓或電流是指電路在工作過程中有時出現比正常電壓或電流高出很多倍的電壓或電流。浪涌電壓(電流)的特點是作用時間短，作用電壓(電流)大。例如直流6 V的繼電器或線圈斷電時產生的浪涌電壓高達300～600V。
浪涌的產生有外因也有內因，外部因素主要是供電電源引入，內部因素主要是電路自身斷開感性負載(繼電器、變壓器等)、電容器等。如果電路設計未考慮浪涌對元器件的影響，那么，元器件就處于被浪涌損傷的危險情況。這些年許多電裝車間發(fā)生數起元件損壞事件，對其中的幾個損壞的元件作失效分析，其結果多為：過電應力損傷、電流過大燒毀、大電壓擊穿，這些失效模式是典型的浪涌損壞結果。
可見，為了保證產品質量，提高工作效率；避免元器件損壞，節(jié)約成本；提高產品可靠性；配合今后生產線改造，適應批量生產形式的需求，研究涌浪電壓(電流)產生的深層次機理和如何消除或抑制浪涌電壓(電流)是非常重要的。
經過一段時間的研究和試驗，找到了一種比較好的浪涌抑制器件(TVS管)。將該器件加裝在某軍工產品測試臺上，可以有效抑制高溫箱開關產生的浪涌影響。為了進一步試驗其可靠性，我們已經在某工位安裝使用該器件4個月，結果表明這款電子產品測試試驗時很少發(fā)生跳大數現象。

1 浪涌的抑制方法以及國內外現狀
最常見的浪涌的抑制方法是給電子設備加裝浪涌吸收器。如前所述，浪涌作用的時間短(ns或μs級)、量級大(幾百到幾千V)，這就對浪涌吸收器提出2個要求：響應時間快；短期過載能力強。
早期浪涌吸收器有：RC濾波器、D型二極管、硒整流器、氧化鋅壓敏電阻器、雪崩二極管等。這些器件曾得到廣泛的應用，但是其響應時間一般為μs級，不能很好地抑制某些高速浪涌。隨著電子制造技術的提高，近年來西方出現了一種理想的浪涌吸收器(Transitent Voltage Suppressor Diode，TVS)。TVS能承受瞬時脈沖功率高達上kW，其箝位響應時間僅為1 ps，允許的正向浪涌電流可達50～200A。
TVS在美國應用十分廣泛，特別是在軍事電子裝備中非常重視，美國軍標不僅出版了不少TVS器件的標準，同時在線路應用方面也有軍標。如在文獻列出不少TVS的應用實例；文獻中也談到了TVS的應用。TVS在國內的應用，正處于推廣應用階段。所以，掌握TVS器件的特點，并將其正確應用，將大大提高產品的可靠性和抗電磁干擾性能。

2 TVS器件的特點與電特性
TVS器件的特點：在規(guī)定的反向應用條件下，當承受一個高能量的瞬時過壓脈沖時，其工作阻抗能立即降至很低的導通值，允許大電流通過，并將電壓抑制到預定水平，從而有效地保護電子線路的精密元器件免受損傷。
單向TVS的電特性如圖1所示，其正向特性與普通穩(wěn)壓二極管相同，反向擊穿拐點近似“直角”為硬擊穿是典型的PN結雪崩器件。從擊穿點到UC值所對應的曲線段表明，當有瞬時過壓脈沖時，器件的電流急劇增加而反向電壓則上升到拉電壓值，并保持在這一水平上。