TVS管是一个性能非常出色的电气防护器件,但是防护器件并非只有TVS管。
举个栗子,我们在复位按键电路上,最常用的防护设计是按键上并联一个高耐压(>50V)陶瓷电容器(10/100nF)用来吸收ESD能量,然后串联一个电阻器(例如:100ohm)来限流,避免打坏器件复位管脚。这个电路里简单的电容器和电阻器就是非常好的防护器件。
1. TVS和稳压二极管的比较
在讲TVS管基本参数时已说了一部分与稳压二极管差别,主要它们工作的区域不一样,所以二极管本身设计的侧重点也不同(齐纳击穿区和雪崩击穿区)。
如下为它们之间的详细差别比较:
1. 两者都是利用它们的反向工作特性,反向接入电路工作。
从原理设计上看,两种二极管都是反向接在电路上的:高电平接N,低电平接P。
2. TVS管工作在雪崩击穿区,具有更高的浪涌防护能力(功率大,瞬时工作);稳压二极管工作在齐纳击穿区,反向工作电流在mA级别(功率小,长期工作)。
稳压二极管正常工作状态在:齐纳击穿区,TVS管正常工作状态在:反向截止区。
3. TVS管要求有更快的响应速度(ps级别),而稳压二极管一般不关注响应时间;
由于TVS正常工作在反向截止区,所以一旦过压就必须尽快泄放掉浪涌电流;稳压二极管一般电路上电时就会自然过渡到齐纳击穿区,后续一直工作在这个状态,一般不需要瞬态响应。
4. 稳压二极管的反向钳位电压精度高,TVS管反向钳位电压范围更大。
5. TVS管主要用于ESD和浪涌防护,防止瞬时大能量导致器件损坏;稳压二极管主要用于保证后级电路的信号电平幅度。
2. TVS和空气放电管、压敏电阻、TSS管的比较
我们首先用直观的图表形式来比较,看这几个器件的差别。
那为什么他们会有这些不同的特性呢?主要取决于不同器件的V-I电特性、材料以及器件结构。如下为TVS管,压敏电阻,空气放电管和TSS管的V-I特性图。