TVS 管(瞬态电压抑制二极管)作为一种高效的过压保护器件,在电子电路中应用广泛。准确测量其性能参数对电路设计与故障排查至关重要。以下为使用万用表测量 TVS 管的专业方法,操作时需严格遵循规范,确保测量精度与安全性。
一、测量前的准备工作
工具选择
选用数字万用表(推荐分辨率≥0.1V,具备二极管档、电阻档及电压档),避免指针式万用表因精度不足导致误差。
准备绝缘手套、防静电手环及测试表笔(探针需尖锐,确保与引脚良好接触)。
器件预处理
用无水乙醇清洁 TVS 管引脚,去除氧化层及污渍,防止接触不良。
若为贴片 TVS 管,需焊接测试引线(建议使用 0.5mm 以下漆包线),避免测量时引脚受力损坏。
安全检查
确认万用表电池电量充足(低电量可能导致测量偏差)。
检查表笔绝缘层是否完好,避免短路风险。
二、基础参数测量步骤
引脚区分与极性判断
将万用表调至二极管档(DIODE),红表笔接 TVS 管一端,黑表笔接另一端,记录读数。
交换表笔再次测量,正向导通时读数约为 0.5-0.7V(硅管特性),反向截止时显示 “OL”(溢出)。
反向截止状态下,黑表笔所接为阳极(A),红表笔所接为阴极(K),与普通二极管极性判断一致。
反向击穿电压(VBR)初步检测
选用可调直流电源(输出范围需覆盖 TVS 管标称 VBR),串联 1kΩ 限流电阻后连接 TVS 管(电源正极接阴极,负极接阳极)。
缓慢调节电源电压,当万用表(电压档并联于 TVS 管两端)读数急剧下降时,记录此时电压值,即为近似击穿电压(精度 ±5%)。
注意:单次测量时间≤3 秒,防止器件过热损坏。
漏电流(IR)估算
在反向击穿电压测试基础上,将电源电压调至标称 VBR 的 80%。
切换万用表至微安档(μA) 串联于电路中,读数即为近似漏电流。
合格标准:常温下(25℃)IR≤1μA(具体以器件 datasheet 为准)。
三、特殊类型 TVS 管测量要点
双向 TVS 管
双向 TVS 管无明确正负极性,二极管档测量时,正反方向均显示 “OL”。
击穿电压测量需分别测试两个方向,确保正向与反向 VBR 差值≤10%。
大功率 TVS管
测量大功率器件(功率≥500W)时,需外接散热片(热阻≤5℃/W)。
击穿电压测试建议采用脉冲电源(脉宽 10μs),避免持续大电流导致性能衰减。
四、误差分析与注意事项
误差来源
万用表内阻影响:测量高电压时,需选用内阻≥10MΩ 的万用表,减少分流误差。
环境温度:TVS管 VBR 具有负温度系数(约 - 0.05%/℃),需在 25℃±2℃环境下校准。
安全规范
测量电压超过 30V 时,需单手操作表笔,防止触电。
禁止在带电电路中插拔 TVS 管,避免浪涌冲击损坏器件。
通过以上步骤,可有效检测 TVS 管的关键参数。实际应用中,建议结合示波器(观察击穿响应时间)和专用半导体测试仪,实现更全面的性能评估。测量完成后,需将器件置于防静电包装中,避免静电击穿。