穩壓二極管(又叫齊納二極管)它的電路符號是:此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體器件.在這臨界擊穿點上,反向電阻降低到一個很少的數值,在這個低阻區中電流增加而電壓則保持恒定,穩壓二極管是根據擊穿電壓來分檔的,因為這種特性,穩壓管主要被作為穩壓器或電壓基準元件使用.其伏安特性穩壓二極管可以串聯起來以便在較高的電壓上使用,通過串聯就可獲得更多的穩定電壓.

TVS(Transient Voltage Suppresser瞬態電壓抑製器)

       TVS是普遍使用的一種新型高效電路保護器件，它具有極快的響應時間(亞(ya) 納秒級)和相當高的浪湧吸收能力。當它的兩(liang) 端經受瞬間的高能量衝(chong) 擊時，TVS能以極高的速度把兩(liang) 端間的阻抗值由高阻抗變為(wei) 低阻抗，以吸收一個(ge) 瞬間大電流，從(cong) 而把它的兩(liang) 端電壓箝製在一個(ge) 預定的數值上，從(cong) 而保護後麵的電路元件不受瞬態高壓尖峰脈衝(chong) 的衝(chong) 擊。正因為(wei) 如此，TVS可用於(yu) 保護設備或電路免受靜電、電感性負載切換時產(chan) 生的瞬變電壓[4]，以及感應雷所產(chan) 生的過電壓。

        TVS管和穩壓管一樣，也是反向應用的。其中VR稱為(wei) 最大轉折電壓，是反向擊穿之前的臨(lin) 界電壓。VB是擊穿電壓，其對應的反向電流IT一般取值為(wei) 1 mA。VC是最大箝位電壓，當TVS管中流過的峰值電流為(wei) IPP的大電流時，管子兩(liang) 端電壓就不再上升了。因此TVS管能夠始終把被保護的器件或設備的端口電壓限製在VB～VC的有效區內(nei) 。與(yu) 穩壓管不同的是，IPP的數值可達數百安培，而箝位響應時間僅(jin) 為(wei) 1×10-12s。TVS的最大允許脈衝(chong) 功率為(wei) PM=VCIPP，且在給定最大鉗位電壓下，功耗PM越大，其浪湧電流的承受能力越大。

 

穩壓管和TVS管的作用

穩壓管的應用:
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(wei) 限製或保護之元件來使用,因為(wei) 各種電壓的穩壓二極管都可以得到,故對於(yu) 這種應用特別適宜.圖中的穩壓二極管D是作為(wei) 過壓保護器件.隻要電源電壓VS超過二極管的穩壓值D就導通,使繼電器J吸合負載RL就與(yu) 電源分開.

2、電視機裏的過壓保護電路:EC是電視機主供電壓,當EC電壓過高時,D導通,三極管BG導通,其集電極電位將由原來的高電平(5V)變為(wei) 低電平,通過待機控製線的控製使電視機進入待機保護狀態.

3、電弧抑製電路:在電感線圈上並聯接入一隻合適的穩壓二極管(也可接入一隻普通二極管原理一樣)的話,當線圈在導通狀態切斷時,由於(yu) 其電磁能釋放所產(chan) 生的高壓就被二極管所吸收,所以當開關(guan) 斷開時,開關(guan) 的電弧也就被消除了.這個(ge) 應用電路在工業(ye) 上用得比較多,如一些較大功率的電磁吸控製電路就用到它.

4、串聯型穩壓電路:在此電路中,串聯穩壓管BG的基極被穩壓二極管D鉗定在13V,那麽(me) 其發射極就輸出恒定的12V電壓了.這個(ge) 電路在很多場合下都有應用

 

TVS器件按極性可分為(wei) 單極性和雙極性兩(liang) 種；按用途可分為(wei) 通用型和專(zhuan) 用型；按封裝和內(nei) 部結構可分為(wei) 軸向引線二極管、雙列直插TVS陣列、貼片式和大功率模塊等[1]。軸向引線的產(chan) 品峰值功率可達400 W、500 W、600W、1500W和5 000W。其中大功率的產(chan) 品主要用在電源饋線上，低功率產(chan) 品主要用在高密度安裝場合。對於(yu) 高密度安裝的場合，也可以選擇雙列直插和表麵貼裝等封裝形式。

在選用TVS時，應考慮以下幾個(ge) 主要因素：

(1)若TVS有可能承受來自兩(liang) 個(ge) 方向的尖峰脈衝(chong) 電壓(浪湧電壓)衝(chong) 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(yu) 被保護元件的最高電壓。Vc是二極管在截止狀態的電壓，也就是在ESD衝(chong) 擊狀態時通過TVS的電壓，它不能大於(yu) 被保護回路的可承受極限電壓，否則器件麵臨(lin) 被損壞的危險。

 

(3)TVS在正常工作狀態下不要處於(yu) 擊穿狀態，最好處於(yu) VR以下，應綜合考慮VR和VC兩(liang) 方麵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VCIpp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(wei) 好。PM是TVS能承受的最大峰值脈衝(chong) 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(chong) 功耗還與(yu) 脈衝(chong) 波形、持續時間和環境溫度有關(guan) 。

(5)TVS所能承受的瞬態脈衝(chong) 是不重複的，器件規定的脈衝(chong) 重複頻率(持續時間與(yu) 間歇時間之比)為(wei) 0．01％。如果電路內(nei) 出現重複性脈衝(chong) ，應考慮脈衝(chong) 功率的累積，不然有可能損壞TVS。

(6)對於(yu) 小電流負載的保護，可有意識地在線路中增加限流電阻，隻要限流電阻的阻值適當，一般不會(hui) 影響線路的正常工作，但限流電阻對幹擾所產(chan) 生的電流卻會(hui) 大大減小。但這樣可能選用峰值功率較小的TVS管來對小電流負載線路進行保護。

(7)電容量C是由TVS雪崩結截麵決(jue) 定的，這是在特定的1 MHz頻率下測得的。C的大小與(yu) TVS的電流承受能力成正比，C太大將使信號衰減。因此，C是數據接口電路選用TVS的重要參數。對於(yu) 數據／信號頻率越高的回路，二極管的電容對電路的幹擾越大，形成噪聲或衰減信號強度也大，因此，需要根據回路的特性來決(jue) 定所選器件的電容範圍。高頻回路一般選擇電容應盡量小(如LCTVS、低電容TVS，電容不大於(yu) 3 pF)，而對電容要求不高的回路，電容的容量選擇可高於(yu) 40 pF。

(8)為(wei) 了滿足IEC61000-4-2國際標準，TVS二極管必須達到可以處理最小8 kV(接觸)和15 kV(空氣)的ESD衝(chong) 擊，有的半導體(ti) 生產(chan) 廠商在自己的產(chan) 品上使用了更高的抗衝(chong) 擊標準。而對於(yu) 某些有特殊要求的便攜設備應用，設計者可以按需要挑選器件。