TVS管和穩壓二極管的區別在哪里？

穩壓二極管（Zener Diode 齊納二極管）

原理：它工作在電壓反向擊穿狀態(tài)，當反向電壓達到并超過(guò)穩定電壓時(shí)，反向電流突然增大，而二極管兩端電壓恒定。

分類(lèi)：

從穩壓高低分：低壓穩壓二極管(<40V)、高壓穩壓二極管(>200V)；

從材料分：N型、P型。

主要參數：

① 穩定電壓VZ：在規定的穩壓管，反向工作電流IZ下，所對應的反向工作電壓；

② 穩定電流IE

③ 動(dòng)態(tài)電阻rZ

④ 最大耗散功率 PZM

⑤ 最大穩定工作電流 IZmax 和最小穩定工作電流 IZmin

⑥ 溫度系數at：溫度越高，穩壓誤差越大。

用途：

對漏極和源極進(jìn)行鉗位保護：利用穩壓二極管的反向擊穿特性穩壓的，由于反向特性陡直，較大的電流變化，只會(huì )引起較小的電壓變化。

瞬態(tài)抑制二極管（TVS，Transient  Voltage  Suppressor）

特點(diǎn)：在規定的反向應用條件下，當承受一個(gè)高能量的瞬時(shí)過(guò)壓脈沖時(shí)，其工作阻抗能立即降至很低的導通值，允許大電流通過(guò)并將電壓箝制到預定水平，從而有效地保護電子線(xiàn)路中的精密元器件免受損壞。反映速度快(為pS級)、體積小、箝位電壓低，可靠性高雙向TVS適用于交流電路，單向TVS一般用于直流電路。

分類(lèi)：按極性分為單極性和雙極性?xún)煞N。

符號

二極管的特性圖表

二極管的抑制瞬態(tài)電壓的例圖和單向保護圖形

TVS的主要參數

① VBR：Reverse Breakdown Voltage (反向崩潰電壓即擊穿電壓)

當TVS 流過(guò)規定的1mA電流 (IR) 時(shí)，測得TVS兩極間的電壓VBR是TVS最小的雪崩電壓。25℃時(shí)，在這個(gè)電壓之前，TVS是不導通的；當瞬態(tài)電壓超過(guò)VBR，瞬態(tài)電壓抑制二極管便產(chǎn)生崩潰把瞬態(tài)電壓抑制在某個(gè)水平，提供瞬態(tài)電流一個(gè)超低電阻通路，讓瞬態(tài)電流透過(guò)瞬態(tài)電壓抑制二極管被引開(kāi)，避開(kāi)被保護元件。

② IR：Reverse Leakage Current (反向漏電電流)

當最大反向工作電壓施加到TVS上時(shí)，TVS管有一個(gè)漏電流IR，一般都會(huì )有10-100μA的反向漏電電流。當TVS用于高阻抗電路時(shí)，這個(gè)漏電流是一個(gè)重要的參數。

③ VRWM：最大反向工作電壓 (Reverse Stand-off Voltage，可承受的反向電壓)

是器件反向工作時(shí)，在規定的IR下，器件兩端的電壓值。此時(shí)二極管為不導通之狀態(tài)，通常VRWM = (0.8~0.9)VBR。使用時(shí)，應使VRWM不低于被保護器件或線(xiàn)路的正常工作電壓。

④ VC(max)：最大箝位電壓(TVS diode Clamping Voltage，抑制電壓)

在脈沖峰值電流Ipp作用下，器件兩端的最大電壓值稱(chēng)為最大箝位電壓。使用時(shí)，應使VC(max)不高于被保護器件的最大允許安全電壓。最大箝位電壓與擊穿電壓之比稱(chēng)為箝位系數，即箝位系數=VC(max )/VBR一般箝位系數為1.3左右。

⑤ Cj：TVS diodeJunction Capacitance (瞬態(tài)二極管的電容值)

 TVS的電容由硅片的面積和偏置電壓來(lái)決定，電容在零偏情況下，隨偏置電壓的增加，該電容值呈下降趨勢；電容的大小會(huì )影響TVS器件的響應時(shí)間。瞬態(tài)電壓抑制二極管的電容值越大對電路的干擾越大，形成噪音越大或衰減訊號強度越大，對于數據/訊號頻率越高的回路，電容值不大于10pF。

⑥ IPP：最大的峰值脈沖電流

在反向工作時(shí)，在規定的脈沖條件下，器件允許通過(guò)的最大脈沖峰值電流。

⑦  PPR：反向脈沖峰值功率

TVS的PPR取決于脈沖峰值電流IPP和最大箝位電壓VC。除此以外，還和脈沖波形、脈沖時(shí)間及環(huán)境溫度有關(guān)。

瞬態(tài)抑制二極管TVS的命名法則

檢測二極管的方法

用萬(wàn)用表R×1k擋測量管子的好壞

① 對單極型的TVS：按照測量平凡二極體的方法，可測出其正、反向電阻，一般正向電阻為4k5左右，反向電阻為無(wú)限大。

② 對雙向極型的TVS：任意調換紅、黑表筆測量其兩引腳間的電阻值均應為無(wú)限大，否則，聲明管子機能不良或已經(jīng)損壞。

TVS在電路應用中的典型例子

直流電中選用舉例：整機直流工作電壓12V，最大允許安全電壓25V (峰值)，浪涌源的阻抗50MΩ，其干擾波形為方波，TP=1MS，最大峰值電流50A。

交流電路應用舉例：直流線(xiàn)路采用單向瞬變電壓抑制二極管，交流則必須采用雙向瞬變電壓抑制二極管。交流是電網(wǎng)電壓，這里產(chǎn)生的瞬變電壓是隨機的，有時(shí)還遇到雷擊 (雷電感應產(chǎn)生的瞬變電壓) 所以很難定量估算出瞬時(shí)脈沖功率PPR，但是對最大反向工作電壓必須有正確的選取。

一般原則是交流電壓乘1.4倍來(lái)選取TVS管的最大反向工作電壓；直流電壓則按1.1～1.2倍來(lái)選取TVS管的最大反向工作電壓VRWM。

下圖給出了一個(gè)微機電源采用TVS作線(xiàn)路保護的原理圖：

· 在進(jìn)線(xiàn)的220VAC處加TVS管抑制220V交流電網(wǎng)中尖峰干擾；

· 在變壓器進(jìn)線(xiàn)加上干擾濾波器，濾除小尖峰干擾；

· 在變壓輸出端VAC=20V處又加上TVS管，再一次抑制干擾；

· 到了直流10V輸出時(shí)還加上TVS管抑制干擾。

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