TVS 二极管通常被认为是一种在二极管的反向击穿区域利用 TVS 特性的齐纳二极管。需要注意的是虽然它们都工作在反向击穿区,但它们的构造和应用是完全不同的。它们的特性相似,但它们的设计和测试规格以及预期应用不同,齐纳二极管用于特定的和潜在的连续电压调节。TVS二极管对电压的精度较低,其设计目的是分流并承受大功率瞬变。TVS 器件采用大面积硅p-n 结构造,设计用于在雪崩中运行,并处理比其同类齐纳稳压二极管高得多的电流。总结来说TVS(瞬态电压抑制器)是一种更强悍的齐纳二极管。TVS 通常更适合过压保护,因为它的额定峰值功率很高,可以吸收高能量瞬变。齐纳二极管通常为在额定的低击穿电流下的比较低的连续功率,更适合作为电压基准。当然了对于连续过压事件,两者都将承受仅受电源输出电流能力限制的高电流。两者都会以高耗散功率处于短路状态,当然了对于短时发生的过压事件而言,这或许能被视为一件好事,因为至少过电压随后被消除,不管是TVS也好,或者齐纳二极管也好,只要这一过压过程不会使其损坏,那就不会影响电路的正常工作,如果是长时过压就可能导致器件损坏,从而电路无法正常工作。双向TVS是可用作双向过电压保护的,就像背靠背齐纳管一样。 这里再次说明一下,我们在说到过压保护时,或者电路防护时,经常会提到瞬变这个词,所谓的瞬变其实是电压或电流突然出现的尖峰,会以不同的方式损坏电路。电压或电流突然出现的尖峰值从数毫伏到数千伏,可能发生在几纳秒到数百毫秒之间。由于电路中的内部和外部连接而发生瞬变。瞬变可能会发生一次或重复,具体取决于条件。所以瞬态电压其实就是我们不需要的浪涌或电能尖峰,虽然这些事件的持续时间很短,大约为一毫秒,但在这些突发事件中释放的能量会对电路造成永久性损坏。闪电、静电放电 (ESD)、电感负载的切换或其他电磁干扰 (EMI) 都可能导致瞬态电压。对应的波形可以按瞬变的来源或时间进行分类。常见的瞬态波形包括:10/1,000μs、8/20μs、感性负载瞬态和雷击感应瞬态,其实有很多对应的标准对于瞬态波形都有相应的规定,比如你随意打开一个TVS二极管规格书,里面肯定会有其嵌位电压或峰值脉冲电流对应的测试波形,其来源就是相应的标准。 瞬态抑制二极管主要有两类,分别是单向瞬态抑制二极管和双向瞬态抑制二极管。什么是单向瞬态抑制二极管呢?单向 TVS 二极管意味着它在正向偏置时用作普通整流二极管。唯一的区别是它专门用于单向(反向偏置)的过电压尖峰保护,并且可以处理非常大的峰值电流。这就是为什么在反向偏置模式下,它仅充当正电压的钳位器件。什么是双向 TVS 二极管?双向 TVS 二极管由两个串联的单向二极管组成,可以根据需要双向工作。它在正向和反向偏置方向上都具有对称的击穿电压,因此它可以用作正电压和负电压的钳位器件。
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