TVS管与稳压二极管区别

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在电子电路中，保护器件对于确保电路的稳定性和安全性至关重要。其中，TVS管（Transient Voltage Suppressor）和稳压二极管是两种常见的保护器件，它们在电路中发挥着不同的作用。


稳压二极管(Zener Diod 齐纳二极管)


A原理:
它工作在电压反向击穿状态,当反向电压达到并超过稳定电压时,反向电流突然增大,而二极管两端电压恒定


B分类
从稳压高低分:低压稳压二极管(<40V);高压稳压二极管(>200V)从材料分:N型型


C.主要参数
①稳定电压VZ:在规定的稳压管,反向工作电流IZ下,所对应的反向工作电压。
②稳定电流IE
③动态电阻rZ ；
④最大耗散功率 PZM
⑤最大稳定工作电流 IZmax 和最小稳定工作电流 IZmin
⑥温度系数at,温度越高,稳压误差越大


D.用途
①对漏极和源极进行钳位保护硅稳压二极管稳压电路它是利用稳压二极管的反向击穿特性稳压的,由于反向特性陡直,较大的电流变化，只会引起较小的电压变化。

瞬态抑制二极管简称TVS (Transient  Voltage  Suppressor)


1.特点:在规定的反向应用条件下,当承受一个高能量的瞬时过压脉冲时,其工作阻抗能立即降至很低的导通值,允许大电流通过,并将电压箝制到预定水平,从而有效地保护电子线路中的精密元器件免受损坏。反映速度快(为pS级), 体积小，箝位电压低，可靠性高双向TVS适用于交流电路,单向TVS一般用于直流电路。


2.分类: 按极性分为单极性和双极性两种


3. 符号: Symbol

4.二极管的特性图表

5.二极管的抑制瞬态电压的例图和单向保护图形

6.TVS 的主要参数


① VBR :Reverse Breakdown Voltage (反向崩溃电压即击穿电压)定义: 当TVS 流过规定的1mA 电流（ IR ）时,测德TVS 两极间的电压VBR 是TVS 最小的雪崩电压。25℃时,在这个电压之前,TVS 是不导通的,  当瞬态电压超过VBR ,瞬态电压抑制二极管便产生崩溃把瞬态电压抑制在某个水平, 提供瞬态电流一个超低电阻通路,让瞬态电流透过瞬态电压抑 制二极管被引开, 避开被保 护元件。


② IR: Reverse Leakage Current (反向漏电电流)当最大反向工作电压施加到TVS上时,TVS管有一个漏电流IR,一般都会有10-100μA的反向漏电电流。当TVS用于高阻抗电路时,这个漏电流是一个重要的参数。


③ VRWM: 最大反向工作电压 (Reverse Stand-off Voltage:可承受的反向电压)是器件反向工作时，在规定的IR下，器件两端的电压值。此时二极管为不导通之状态，通常VRWM=（0.8~0.9）VBR。使用时,应使VRWM不低于被保护器件或线路的正常工作电压。


④ VC(max ):最大箝位电压(TVS diode Clamping Voltage :抑制电压)在脉冲峰值电流Ipp 作用下,器件两端的最大电压值称为最大箝位电压。使用时,应使VC(max )不高于被保护器件的最大允许安全电压。最大箝位电压与击穿电压之比称为箝为系数。即:箝位系数=VC(max )/VBR一般箝位系数为1.3左右。


⑤ Cj:TVS diodeJunction Capacitance (瞬态二极管的电容值) TVS的电容由硅片的面积和偏置电压来决定,电容在零偏情况下,随偏置电压的增加,该电容值呈下降趋势。电容的大小会影响TVS器件的响应时间。瞬态电压抑制二极管的电容值越大对电路的干扰越大, 形成噪音越大或衰减  讯号强度越大, 对于数据/讯号频率越高的回路,电容值不大于10pF。


⑥ IPP:最大的峰值脉冲电流。在反向工作时,在规定的脉冲条件下,器件允许通过的最大脉冲峰值电流。


⑦  PPR:反向脉冲峰值功率。TVS的PPR取决于脉冲峰值电流IPP和最大箝位电压VC,除此以外,还和脉冲波形、脉冲时间及环境温度有关。

7.瞬态抑制二极管TVS的命名法则

8. 检测二极管的方法


用万用表R×1k挡测量管子的好坏


①对单极型的TVS,按照测量平凡二极体的方法,可测出其正、反向电阻， 一般正向电阻为4k5左右,反向电阻为无限大 。


②对双向极型的TVS,任意调换红、黑表笔测量其两引脚间的电阻值均应为无限大,否则,申明管子机能不良或已经损坏。


9. TVS在电路应用中的典型例子:
直流电中选用举例:


整机直流工作电压12V,最大允许安全电压25V（峰值）,浪涌源的阻抗50MΩ,其干扰波形为方波,TP=1MS,最大峰值电流50A。

交流电路应用举例：直流线路采用单向瞬变电压抑制二极管,交流则必须采用双向瞬变电压抑制二极管。交流是电网电压,这里产生的瞬变电压是随机的,有时还遇到雷击（雷电感应产生的瞬变电压）所以很难定量估算出瞬时脉冲功率PPR。但是对最大反向工作电压必须有正确的选取。一般原则是交流电压乘1.4倍来选取TVS管的最大反向工作电压。      直流电压则按1.1～1.2倍来选取TVS管的最大反向工作电压VRWM。下图给出了一个微机电源采用TVS作线路保护的原理图

1.在进线的220VAC处加TVS管抑制220V交流电网中尖峰干扰。
2. 在变压器进线加上干扰滤波器,滤除小尖峰干扰。
3 .在变压输出端VAC=20V处又加上TVS管,再一次抑制干扰。
4 .到了直流10V输出时还加上TVS管抑制干扰。

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