TVS與ZD的區別

2021-06-27 11:26:05 字數 3186 閱讀 6001

瞬態抑制二極體的反應速度快,用與消除干擾的脈衝尖峰;壓敏電阻,其最大特點是當加在它上面的電壓低於它的閥值"un"時,流過它的電流極小,相當於乙隻關死的閥門,當電壓超過un時,流過它的電流激增,相當於閥門開啟。利用這一功能,可以抑制電路中經常出現的異常過電壓,保護電路免受過電壓的損害;穩壓二極體

反向電壓到一定程度就會擊穿,是的電壓穩定不變,用於穩壓

瞬間抑制二極體(t.v.s )和穩壓二極體(等於 zener=齊納二極體) 都是電壓保護元器用

t.v.s適用於瞬間 偶發生的超高壓 大電流保護 例如 雷擊防護用 手機 通訊器材

而zener diode是應用於較低電壓 小電流的保護用 例如電閘開關 電源轉換器

雙向擊穿二極體也稱瞬態電壓抑制二極體(tvs),是一種具有雙向穩壓特性和雙向負阻特性的過壓保護器件,類似於壓敏電阻器。它應用於各種交流及直流電源電路中,用來抑制瞬間過電壓。當被保護電路瞬間出現浪湧脈衝電壓時,雙向擊穿二極體能迅速齊納擊穿,由高阻狀態變為低阻狀態,對浪湧電壓進行分流和箝位,從而保護電路中各元件不被瞬間浪湧脈衝電壓損壞。

2穩壓二極體的穩壓原理:穩壓二極體的特點就是擊穿後,其兩端的電壓基本

保持不變。這樣,當把穩壓管接入電路以後,若由於電源電壓發生波動,

或其它原因造成電路中各點電壓變動時,負載兩端的電壓將基本保持不變。

不同的地方就是

1.tvs能承受的瞬時脈衝功率可達上千瓦

2.在極短的時間內最高可達到1×10-12秒迅速轉入反嚮導通狀態,雷擊等干擾過後,又迅速截止

3.單向tvs用直流電路,雙向tvs用交流電路中。

4.穩壓管沒有上述幾項。

tvs管不能做穩壓管用,電壓不穩,如樓上所說是起保護作用的

tvs主要是能免受各種浪湧脈衝的損壞。響應時間快、瞬態功率大、漏電流低等優點

穩壓管和tvs管的異同

電子系統的應用當中,電壓及電流的瞬態干擾會經常造成電子裝置的損壞,瞬態干擾的顯著特點是作用時間極短,但電壓幅度高、瞬態能量大,所以破壞性很大。為了防止這種破壞,tvs管得到了廣泛的應用,tvs(transientvoltage suppressor)是一種在穩壓管工藝基礎上發展起來的一高效能的電路保護器件,其電路符號和普通穩壓二極體相同,外形也與普通二極體無異,當tvs管兩端經受瞬間的高能量衝擊時,它能以極高的速度(最高達1*10-12秒)使其阻抗驟然降低,同時吸收乙個大電流,將其兩端間的電壓箝位在乙個預定的數值上,從而確保後面的電路元件免受瞬態高能量的衝擊而損壞。我們在一些精密電子裝置中經常可以看到tvs二極體作為esd防護的主要手段之一。

作為二者的共同點,它們都可以用來穩壓,並且都工作在反向截止狀態下,其正向特性與普通二極體相同,反向特性為典型的pn結雪崩器件。但是tvs管齊納擊穿電流更小,大於10v的穩壓只有1ma,相對來說齊納二極體擊穿電流要大不少,但是齊納二極體穩壓精度可以做的比較高。而且tvs管強調的是瞬態響應,所以其時間引數就很重要了,也就是說穩壓二極體的響應時間通常要比tvs管的慢。同時tvs管的功率較大,而穩壓管的功率較小。

其次,從概念上理解,tvs管主要是防止瞬間大電壓的影響,最終可以達到穩壓的目的,這與穩壓管的作用是有區別的。

3、穩壓管和tvs管的應用

(1) 浪湧保護電路:穩壓管在準確的電壓下擊穿,這就使得它可作為限制或保護元件電壓來使用,因為各種電壓的穩壓二極體都可以得到,故對於這種應用特別適宜。

(2) 電視機裡的過壓保護電路:ec是電視機主供電壓,當ec電壓過高時,d1導通,三極體bg導通,其集電極電位將由原來的高電平(5v)變為低電平,通過待機控制線的控制使電視機進入待機保護狀態。

(3) 電弧抑制電路:在電感線圈、繼電器上併聯接入乙隻合適的穩壓二極體(也可接入乙隻普通二極體,原理一樣)的話,當線圈在導通狀態切斷時,由於其電磁能釋放所產生的高壓會被二極體所吸收,所以當開關斷開時,開關的電弧也就被消除了。這個應用電路在工業上用得比較多,如一些較大功率的電磁吸控制電路就用到它。

(4) 串聯型穩壓電路:在此電路中,串聯穩壓管bg的基極被穩壓二極體d1鉗定在13v,那麼其發射極就輸出恆定的12v電壓了。這個電路在很多場合下都有應用。

4、tvs管的選型及需考慮的因素

tvs器件按極性可分為單極性和雙極性兩種;按用途可分為通用型和專用型;按封裝和內部結構可分為軸向引線二極體、雙列直插tvs陣列、貼片式和大功率模組等。軸向引線的產品峰值功率可達400 w、500 w、600w、1500w和5000w。其中大功率的產品主要用在電源饋線上,低功率產品主要用在高密度安裝場合。對於高密度安裝的場合,也可以選擇雙列直插和表面貼裝等封裝形式。

在選用tvs時,應考慮以下幾個主要因素:

(1) 若tvs有可能承受來自兩個方向的尖峰脈衝電壓(浪湧電壓)衝擊時,應當選用雙極性的,否則可選用單極性。

(2) 所選用tvs的vc值應低於被保護元件的最高電壓。vc是二極體在截止狀態的電壓,也就是在esd衝擊狀態時通過tvs的電壓,它不能大於被保護迴路的可承受極限電壓,否則器件面臨被損壞的危險。

(3) tvs在正常工作狀態下不要處於擊穿狀態,最好處於vr以下,應綜合考慮vr和vc兩方面的要求來選擇適當的tvs。

(4) 如果知道比較準確的浪湧電流ipp,則可利用vc*ipp來確定功率;如果無法確定ipp的大致範圍,則選用功率大些的tvs為好。pm是tvs能承受的最大峰值脈衝功率耗散值。在給定的最大箝位電壓下,功耗pm越大,其浪湧電流的承受能力越大;在給定的功耗pm下,箝位電壓vc越低,其浪湧電流的承受能力越大。另外,峰值脈衝功耗還與脈衝波形、持續時間和環境溫度有關。

(5) tvs所能承受的瞬態脈衝是不重複的,器件規定的脈衝重複頻率(持續時間與間歇時間之比)為0.01%。如果電路內出現重複性脈衝,應考慮脈衝功率的累積,不然有可能損壞tvs。

(7) 電容量c是由tvs雪崩結截面決定的,這是在特定的1 mhz頻率下測得的。c的大小與tvs的電流承受能力成正比,c太大將使訊號衰減。因此,c是資料介面電路選用tvs的重要引數。對於資料/訊號頻率越高的迴路,二極體的電容對電路的干擾越大,形成雜訊或衰減訊號強度也大,因此,需要根據迴路的特性來決定所選器件的電容範圍。高頻迴路一般選擇電容應盡量小(如lctvs、低電容tvs,電容不大於3 pf),而對電容要求不高的迴路,電容的容量選擇可高於40 pf。

(8)為了滿足iec61000-4-2國際標準,tvs二極體必須達到可以處理最小8 kv(接觸)和15kv(空氣)的esd衝擊,有的半導體生產廠商在自己的產品上使用了更高的抗衝擊標準。而對於某些有特殊要求的便攜裝置應用,設計者可以按需要挑選器

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