瞬態抑製二極管和穩壓二極管區別對比

穩壓二極管(齊納二極管)

A 原理

它工作在電壓反向擊穿狀態,當反向電壓達到並超過穩定電壓時,反向電流突然增大,而二極管兩(liang) 端電壓恒定

B 分類

從(cong) 穩壓高低分:

低壓穩壓二極管(<40V);

高壓穩壓二極管(>200V)

從(cong) 材料分:

N型;P型

C 主要參數

①穩定電壓VZ:在規定的穩壓管,反向工作電流IZ下,所對應的反向工作電壓。

②穩定電流IE

③動態電阻rZ；

④最大耗散功率 PZM

⑤最大穩定工作電流 IZmax和最小穩定工作電流 IZmin

⑥溫度係數at,溫度越高,穩壓誤差越大

D 用途

①對漏極和源極進行鉗位保護

矽穩壓二極管穩壓電路

它是利用穩壓二極管的反向擊穿特性穩壓的,由於(yu) 反向特性陡直,較大的電流變化，隻會(hui) 引起較小的電壓變化。

瞬態抑製二極管簡稱TVS (Transient Voltage Suppressor)

1 特點

在規定的反向應用條件下,當承受一個(ge) 高能量的瞬時過壓脈衝(chong) 時,其工作阻抗能立即降至很低的導通值,允許大電流通過,並將電壓箝製到預定水平,從(cong) 而有效地保護電子線路中的精密元器件免受損壞。反映速度快(為(wei) pS級), 體(ti) 積小，箝位電壓低，可靠性高雙向TVS適用於(yu) 交流電路,單向TVS一般用於(yu) 直流電路。

2 分類

按極性分為(wei) 單極性和雙極性兩(liang) 種

3 符號: Symbol

4 二極管的特性圖表

5 二極管的抑製瞬態電壓的例圖和單向保護圖形

6 TVS 的主要參數

① VBR:Reverse Breakdown Voltage (反向崩潰電壓即擊穿電壓)

定義(yi) : 當TVS 流過規定的1mA 電流（ IR）時,測德TVS 兩(liang) 極間的電壓VBR是TVS 最小的雪崩電壓。25℃時,在這個(ge) 電壓之前,TVS 是不導通的, 當瞬態電壓超過VBR,瞬態電壓抑製二極管便產(chan) 生崩潰把瞬態電壓抑製在某個(ge) 水平, 提供瞬態電流一個(ge) 超低電阻通路,讓瞬態電流透過瞬態電壓抑 製二極管被引開, 避開被保 護元件。

② IR: Reverse Leakage Current (反向漏電電流)

當最大反向工作電壓施加到TVS上時,TVS管有一個(ge) 漏電流IR,一般都會(hui) 有10-100μA的反向漏電電流。當TVS用於(yu) 高阻抗電路時,這個(ge) 漏電流是一個(ge) 重要的參數。

③ VRWM: 最大反向工作電壓 (Reverse Stand-off Voltage:可承受的反向電壓)是器件反向工作時，在規定的IR下，器件兩(liang) 端的電壓值。此時二極管為(wei) 不導通之狀態，通常VRWM=（0.8~0.9）VBR。使用時,應使VRWM不低於(yu) 被保護器件或線路的正常工作電壓。

④ VC(max ):最大箝位電壓(TVS diode Clamping Voltage :抑製電壓)

在脈衝(chong) 峰值電流Ipp 作用下,器件兩(liang) 端的最大電壓值稱為(wei) 最大箝位電壓。使用時,應使VC(max )不高於(yu) 被保護器件的最大允許安全電壓。最大箝位電壓與(yu) 擊穿電壓之比稱為(wei) 箝為(wei) 係數。即:箝位係數=VC(max )/VBR一般箝位係數為(wei) 1.3左右。

⑤ Cj:TVS diodeJunction Capacitance (瞬態二極管的電容值)

TVS的電容由矽片的麵積和偏置電壓來決(jue) 定,電容在零偏情況下,隨偏置電壓的增加,該電容值呈下降趨勢。電容的大小會(hui) 影響TVS器件的響應時間。瞬態電壓抑製二極管的電容值越大對電路的幹擾越大, 形成噪音越大或衰減 訊號強度越大, 對於(yu) 數據/訊號頻率越高的回路,電容值不大於(yu) 10pF。

⑥ IPP:最大的峰值脈衝(chong) 電流。

在反向工作時,在規定的脈衝(chong) 條件下,器件允許通過的最大脈衝(chong) 峰值電流。

⑦ PPR:反向脈衝(chong) 峰值功率。

TVS的PPR取決(jue) 於(yu) 脈衝(chong) 峰值電流IPP和最大箝位電壓VC,除此以外,還和脈衝(chong) 波形、脈衝(chong) 時間及環境溫度有關(guan) 。

7.瞬態抑製二極管TVS的命名法則

8 檢測二極管的方法

用萬(wan) 用表R×1k擋測量管子的好壞

①對單極型的TVS,按照測量平凡二極體(ti) 的方法,可測出其正、反向電阻， 一般正向電阻為(wei) 4k5左右,反向電阻為(wei) 無限大 。

②對雙向極型的TVS,任意調換紅、黑表筆測量其兩(liang) 引腳間的電阻值均應為(wei) 無限大,否則,申明管子機能不良或已經損壞。

9 TVS在電路應用中的典型例子

直流電中選用舉(ju) 例:

整機直流工作電壓12V,最大允許安全電壓25V（峰值）,浪湧源的阻抗50MΩ,其幹擾波形為(wei) 方波,TP=1MS,最大峰值電流50A。

交流電路應用舉(ju) 例：

直流線路采用單向瞬變電壓抑製二極管,交流則必須采用雙向瞬變電壓抑製二極管。交流是電網電壓,這裏產(chan) 生的瞬變電壓是隨機的,有時還遇到雷擊（雷電感應產(chan) 生的瞬變電壓）所以很難定量估算出瞬時脈衝(chong) 功率PPR。但是對最大反向工作電壓必須有正確的選取。一般原則是交流電壓乘1.4倍來選取TVS管的最大反向工作電壓。直流電壓則按1.1～1.2倍來選取TVS管的最大反向工作電壓VRWM。下圖給出了一個(ge) 微機電源采用TVS作線路保護的原理圖

1. 在進線的220VAC處加TVS管抑製220V交流電網中尖峰幹擾。

2. 在變壓器進線加上幹擾濾波器,濾除小尖峰幹擾。

3. 在變壓輸出端VAC=20V處又加上TVS管,再一次抑製幹擾。

4. 到了直流10V輸出時還加上TVS管抑製幹擾。