- 已发布 2024年2月6日
- 最后修改 2024年2月6日
- 1 分钟
什么是TVS二极管？TVS二极管的工作原理和种类
我们的指南介绍了不同类型的TVS二极管，适用于各种工作和项目需求。
什么是TVS二极管？
TVS（瞬态电压抑制器）二极管是用于保护敏感元件（如半导体）的元件。它们被设计成在电压突波时以设定的电压将电压限制在电路中。它们的作用类似于气路或水管上的过滤器。
TVS二极管被用于集成电路（IC）中，以保护免受过电压、电弧效应、电流快速变化（EFT）、静电放电（ESD）、感应负载切换甚至雷击的影响。
瞬态电压抑制器的用途和应用范围包括保护以下组件和设备：
- MOS存储器
- 电信设备
- 微处理器
- 交流电力线路
- 家用电子设备
与标准二极管相比，TVS二极管具有更大的PN结横截面积，因此具有以下优势：大尺寸设计可以安全地将更大的电流引导到地面上，从而最大程度地减少潜在危害。它们还能快速反应于高瞬变峰值，迅速工作以抑制电压并确保电路受到保护。
TVS二极管是如何工作的？
尖峰和过电压事件可能由多种因素引起，包括内部或外部因素。由于一些瞬变事件是重复的，而另一些事件仅发生一次，因此很难对其进行预测，而瞬变的持续时间和强度也会有很大的差异。因此，在电路受到瞬变风险时，TVS二极管是必不可少的设备。
瞬态电压抑制器通常与电路并联。它们过滤电流以保护电路，并可以抑制可以通过结的任何给定时间的电压量。这在尖峰发生时非常有用。钳位动作然后将电压限制到一定水平并将多余电压引向地面。
TVS二极管的工作原理
此图显示了TVS将瞬态电流引至地面的过程。它显示了受保护负载观察到的电压受限于TVS的钳位电压水平。
如何选择TVS二极管
实际上，如何选择TVS二极管取决于各种关键因素和区别。TVS二极管选择指南应有助于帮助您确保选择更好元件，但在选择TVS二极管时应始终牢记几个核心价值观。
为了帮助您入门，应始终考虑以下重要属性：
- 配置
- 钳位电压
- 峰值脉冲电流
- 物理尺寸
除了上述属性之外，您还应考虑以下附加特性：
- 击穿电压（BreakdownVoltage）-当二极管开始提供保护并将电流引导到地面时的电压等级。
- 反向耐压电压（Reversestand-offVoltage）-不应超过的工作电压。
最后，在选择TVS二极管时要考虑的最后一个因素是您想要的具体类型的二极管。下面的部分将更详细地介绍一些关键类型。
TVS二极管种类
齐纳二极管
齐纳二极管是较为熟悉的TVS类型之一。这些元件具有较低的击穿电压（齐纳电压），使它们能够进行受控击穿，将通过二极管的电流保持接近齐纳电压。它们还可以用于生成电压参考，并提供过压和静电放电事件的电路保护。
齐纳二极管非常适用于高频电路和高速数据线。由于它们只能处理较低能量，因此在这些类型的电路中广泛用于转向和夹紧。
汽车TVS
TVS二极管在汽车行业中用于保护敏感部件和半导体器件免受瞬态峰值和放电引起的损坏。它们可以在车辆内的多个不同位置使用以提供保护，包括靠近发电机和调节器（用于保护免受场衰减或负载倒转等高能量事件的影响）以及电子数据总线（用于保护免受静电放电事件的影响），这只是一些例子。
双向二极管
双向二极管可以在正负电压下工作。这使得它们比单向二极管更加灵活，后者只能在正负电压下工作，而不能同时工作。
值得注意的是，其他类型的TVS二极管也可以是双向的。例如，Zener二极管是双向的，使其更适应电路中的变压情况。
限压二极管
限压二极管也是标准二极管类型。这个术语主要用于指称保护敏感设备免受瞬态和过压的限压器。
专门的限压二极管可以很好地处理这些高电压，将多余的电压排除并限制剩余电压。此外，TVS限压二极管可用于保护特别敏感的组件和电路，能够比其他替代方案更快地响应瞬态，减少潜在的损坏风险。
ESD二极管
并非所有的二极管都对ESD敏感，因此如果需要确保ESD保护，选择正确的设备非常重要。ESD二极管应放置在电路路径上，与地线之间的距离尽可能短。
ESD保护二极管的设计目的是保护集成电路免受高电压ESD事件的影响。它们吸收异常电压以提供保护，防止电路功能异常。如果发生ESD事件，该设备会击穿并形成低阻抗路径，限制和引导电流流向地线，保护电路。
Littelfuse二极管
Littelfuse是领先的电子元件供应商，提供市场领先的电路保护器件。Littelfuse二极管具有高质量和强大的保护能力，因此是许多应用的理想选择。
Littelfuse元件和半导体有各种类型和配置，以适合各种电路。从众多选项中选择适合您需求的类型至关重要。
保护二极管
保护二极管可用于正向电流流动的电路中。它们旨在保护对电流在反向流动时敏感并对其产生负面反应的设备。基本上，保护二极管的作用是保护电路免受反向电压的影响。
在选择保护二极管时，检查峰值反向电压很重要，因为这个属性将定义可以吸收多少电压之前会中断并通过电流。
瞬态抑制二极管
瞬态抑制二极管（也称为瞬态电压抑制器或Transorbs）是用于抑制瞬态电压（如ESD事件）的组件。它们接地钳制电压，因此防止尖峰对电路和精密组件造成损坏。
这些设备非常适合中等频率电路和应用，并且反应迅速，使用简单，可用单向或双向格式。然而，由于电容较高，瞬态抑制二极管的频率有限，且可能比替代选项更昂贵。
Transil二极管
Transil二极管是另一种设计用于保护电路和敏感元件免受尖峰和浪涌的变化。Transil二极管可以是单向或双向的，可在各种系统中找到，例如个人电脑、医疗设备和无线通信系统。
