TVS二極管和穩壓二極管的原理及比較

ID:807588 · 發表于 2020-9-2 17:11

一、原理

   1、穩壓二極管

　　穩壓二極管是一種利用PN結處于反向擊穿電壓基本保持不變，但是電流可以在一定范圍值內變化，穩壓二極管在反向擊穿電壓前具有高阻態，超過這個臨界點就處于低阻態。穩壓二極管廣泛應用于各類穩壓電路、電壓基準元器件等場合，它可以串聯使用，這樣可以獲得更高的穩壓值。

　　穩壓二極管在電路中常用“ZD”表示，穩壓二極管最主要的幾個參數有：穩壓值、耗散功率、最大工作電流，在設計電路時候要充分考慮這三個因素。

　　2、TVS二極管

　　TVS管是一種瞬態抑制二極管，是一種具有浪涌吸收能力的半導體器件，它的響應時間極快，達到亞納秒級，因此一旦電路收到瞬間高能量沖擊時候它能夠把這股能量抑制下來，通過吸收來自電路的瞬間大電流、高電壓鉗位，最終的結果的是保護后面的設備或者電路。

　　TVS二極管有單向和雙向之分，單向多用于直流電路，雙向多用于交流電路，在電路當中與被保護線路并聯，一旦瞬時電壓超過電路正常工作電壓后，TVS二極管便發生雪崩效應，提供給瞬時電流一個超低電阻通路，從而使得被保護器件或設備避免受到損毀。因此這種TVS二極管非常適用于對ESD敏感的電路以及過壓電路。如下圖，單向TVS管接入電路時候極性要與電源輸入極性相反，這樣電路才能起作用

   二、區別

   1、符號封裝穩壓二極管和TVS二極管的電路符號和穩壓二極管基本相同，封裝也差不多，有時候在外觀甚至很難分別出來到底哪個是哪個；

   2、電路接法穩壓二極管和TVS二極管在電路都是反向接入，也就是利用它的反向特性，利用PN結雪崩效應，在反向擊穿前均有一個臨界電壓，在反向接入電路都具有穩壓作用，但是也不盡相同，穩壓二極管利用的是把輸入電壓固定在某個數值，而TVS二極管主要是防止瞬態高壓對后級電路進行鉗位；

   3、響應時間穩壓二極管一般不會講響應時間，更多的是關注穩壓值，但是對于TVS二極管不一樣，它的特性決定著它擁有不同的作用，TVS二極管具有瞬態抑制高能量作用，因此要求在較短時間內把較高能量瞬間吸收，因此這個時間很短，達到納秒級別；

   4、功率大小穩壓二極管的功率一般不是很大，常見的穩壓二極管有1W、2W等，它的功率由它所允許的溫升決定，實際是穩定電壓與電流的乘積，例如對于穩壓二極管1N4742A，它的功率最大只有1W，穩壓值是12V，那么通過它的電流一般不能超過80mA，要不然管子會發熱的厲害；對于TVS二極管，它講究的是瞬時脈沖功率，這個功率值很高，能達到上千瓦，只是這個時間值維持很小。

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TVS二極管和穩壓二極管的原理及比較