在電路應用中,二極管的應用范圍越來越廣泛,其中比較常見的是TVS二極管和穩(wěn)壓二極管,很多人對這二者不是很清楚,今天,小編帶領大家一起重新認識下他們。
從定義上來看,TVS二極管是一種在穩(wěn)壓管工藝基礎上發(fā)展起來的一高效能的電路保護器件,其電路符號和普通穩(wěn)壓二極管相同, 外形也與普通二極管無異;穩(wěn)壓二極管,又叫齊納二極管,是指利用pn結反向擊穿狀態(tài),其電流可在很大范圍內(nèi)變化而電壓基本不變的現(xiàn)象,制成的起穩(wěn)壓作用的二極管。(相關閱讀:瞬態(tài)抑制二極管(TVS)的原理及簡介)
從原理上來看,TVS管兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時,它能以極高的速度(最高達1* 10-12 秒)使其阻抗驟然降低,同時吸收一個大電流,將其兩端間的電壓箝位在一個預定的數(shù)值上,從而確保后面的電路元件免受瞬態(tài)高能量的沖擊而損壞。我們在一些精密電子設備中經(jīng)??梢钥吹絋VS二極管作為ESD防護的主要手段之一。
穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線的正向特性和普通二極管差不多,反向特性是在反向電壓低于反向擊穿電壓時,反向電阻很大,反向漏電流極小。但是,當反向電壓臨近反向電壓的臨界值時,反向電流驟然增大,稱為擊穿,在這一臨界擊穿點上,反向電阻驟然降至很小值。盡管電流在很大的范圍內(nèi)變化,而二極管兩端的電壓卻基本上穩(wěn)定在擊穿電壓附近,從而實現(xiàn)了二極管的穩(wěn)壓功能。
電子系統(tǒng)的應用當中, 電壓及電流的瞬態(tài)干擾會經(jīng)常造成電子設備的損壞,瞬態(tài)干擾的顯著特點是作用時間極短,但電壓幅度高、瞬態(tài)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。(相關知識:TVS二極管的應用以及常見參數(shù)釋義)
作為二者的共同點,它們都可以用來穩(wěn)壓,并且都工作在反向截止狀態(tài)下,TVS管的電壓-電流特性曲線如下圖一所示,圖二為穩(wěn)壓二極管特性曲線
二極管
從上面的圖可以看到,其正向特性與普通二極管相同,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,大于10V 的穩(wěn)壓只有1mA ,相對來說齊納二極管擊穿電流要大不少,但是齊納二極管穩(wěn)壓精度可以做的比較高。而且TVS 管強調(diào)的是瞬態(tài)響應,所以其時間參數(shù)就很重要了,也就是說穩(wěn)壓二極管的響應時間通常要比TVS 管的慢。同時TVS管的功率較大,而穩(wěn)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(wěn)壓的目的,這與穩(wěn)壓管的作用是有區(qū)別的。
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