都具有穩壓作用,TVS二極體和穩壓二極體應用有什麼不同點

2020-12-04 大年君愛好電子

一、穩壓二極體和TVS二極體原理

1、穩壓二極體

穩壓二極體是一種利用PN結處於反向擊穿電壓基本保持不變,但是電流可以在一定範圍值內變化,穩壓二極體在反向擊穿電壓前具有高阻態,超過這個臨界點就處於低阻態。穩壓二極體廣泛應用於各類穩壓電路、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。

穩壓二極體在電路中常用「ZD」表示,穩壓二極體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,如下圖是阻容降壓電路,電壓輸出12V,採用1N4742A穩壓二極體,它的穩壓值是12V,功率1W。

2、TVS二極體

TVS管是一種瞬態抑制二極體,是一種具有浪湧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衝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後面的設備或者電路。

TVS二極體有單向和雙向之分,單向多用於直流電路,雙向多用於交流電路,在電路當中與被保護線路並聯,一旦瞬時電壓超過電路正常工作電壓後,TVS二極體便發生雪崩效應,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二極體非常適用於對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、穩壓二極體與TVS二極體的區別

1、符號封裝

穩壓二極體和TVS二極體的電路符號和穩壓二極體基本相同,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

穩壓二極體和TVS二極體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,穩壓二極體利用的是把輸入電壓固定在某個數值,而TVS二極體主要是防止瞬態高壓對後級電路進行鉗位;

3、響應時間

穩壓二極體一般不會講響應時間,更多的是關注穩壓值,但是對於TVS二極體不一樣,它的特性決定著它擁有不同的作用,TVS二極體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

穩壓二極體的功率一般不是很大,常見的穩壓二極體有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,例如對於穩壓二極體1N4742A,它的功率最大只有1W,穩壓值是12V,那麼通過它的電流一般不能超過80mA,要不然管子會發熱的厲害;對於TVS二極體,它講究的是瞬時脈衝功率,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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