一、穩(wěn)壓二極管和TVS二極管原理

1、穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓二極管是一種利用PN結(jié)處于反向擊穿電壓基本保持不變，但是電流可以在一定范圍值內(nèi)變化，穩(wěn)壓二極管在反向擊穿電壓前具有高阻態(tài)，超過這個(gè)臨界點(diǎn)就處于低阻態(tài)。穩(wěn)壓二極管廣泛應(yīng)用于各類穩(wěn)壓電路、電壓基準(zhǔn)元器件等場(chǎng)合，它可以串聯(lián)使用，這樣可以獲得更高的穩(wěn)壓值。

穩(wěn)壓二極管在電路中常用“ZD”表示，穩(wěn)壓二極管最主要的幾個(gè)參數(shù)有：穩(wěn)壓值、耗散功率、最大工作電流，在設(shè)計(jì)電路時(shí)候要充分考慮這三個(gè)因素，如下圖是阻容降壓電路，電壓輸出12V，采用1N4742A穩(wěn)壓二極管，它的穩(wěn)壓值是12V，功率1W。

2、TVS二極管

TVS管是一種瞬態(tài)抑制二極管，是一種具有浪涌吸收能力的半導(dǎo)體器件，它的響應(yīng)時(shí)間極快，達(dá)到亞納秒級(jí)，因此一旦電路收到瞬間高能量沖擊時(shí)候它能夠把這股能量抑制下來，通過吸收來自電路的瞬間大電流、高電壓鉗位，最終的結(jié)果的是保護(hù)后面的設(shè)備或者電路。

TVS二極管有單向和雙向之分，單向多用于直流電路，雙向多用于交流電路，在電路當(dāng)中與被保護(hù)線路并聯(lián)，一旦瞬時(shí)電壓超過電路正常工作電壓后，TVS二極管便發(fā)生雪崩效應(yīng)，提供給瞬時(shí)電流一個(gè)超低電阻通路，從而使得被保護(hù)器件或設(shè)備避免受到損毀。因此這種TVS二極管非常適用于對(duì)ESD敏感的電路以及過壓電路。如下圖，單向TVS管接入電路時(shí)候極性要與電源輸入極性相反，這樣電路才能起作用

二、穩(wěn)壓二極管與TVS二極管的區(qū)別

1、符號(hào)封裝

穩(wěn)壓二極管和TVS二極管的電路符號(hào)和穩(wěn)壓二極管基本相同，封裝也差不多，有時(shí)候在外觀甚至很難分別出來到底哪個(gè)是哪個(gè)；

2、電路接法

穩(wěn)壓二極管和TVS二極管在電路都是反向接入，也就是利用它的反向特性，利用PN結(jié)雪崩效應(yīng)，在反向擊穿前均有一個(gè)臨界電壓，在反向接入電路都具有穩(wěn)壓作用，但是也不盡相同，穩(wěn)壓二極管利用的是把輸入電壓固定在某個(gè)數(shù)值，而TVS二極管主要是防止瞬態(tài)高壓對(duì)后級(jí)電路進(jìn)行鉗位；

3、響應(yīng)時(shí)間

穩(wěn)壓二極管一般不會(huì)講響應(yīng)時(shí)間，更多的是關(guān)注穩(wěn)壓值，但是對(duì)于TVS二極管不一樣，它的特性決定著它擁有不同的作用，TVS二極管具有瞬態(tài)抑制高能量作用，因此要求在較短時(shí)間內(nèi)把較高能量瞬間吸收，因此這個(gè)時(shí)間很短，達(dá)到納秒級(jí)別；

4、功率大小

穩(wěn)壓二極管的功率一般不是很大，常見的穩(wěn)壓二極管有1W、2W等，它的功率由它所允許的溫升決定，實(shí)際是穩(wěn)定電壓與電流的乘積，例如對(duì)于穩(wěn)壓二極管1N4742A，它的功率最大只有1W，穩(wěn)壓值是12V，那么通過它的電流一般不能超過80mA，要不然管子會(huì)發(fā)熱的厲害；對(duì)于TVS二極管，它講究的是瞬時(shí)脈沖功率，這個(gè)功率值很高，能達(dá)到上千瓦，只是這個(gè)時(shí)間值維持很小。