TVS二極管能替代穩壓管嗎?TVS二極管好還是穩壓管好?同樣都具有穩壓作用,TVS二極管和穩壓管有什么不同呢?
TVS二極管與穩壓管的共同點
TVS管(瞬態電壓抑制二極管),在穩壓管工藝基礎上發展起來的新產品,是一種新型的高效電路保護器件之一,具有P秒級的響應時間和高浪涌吸收能力。
穩壓二極管(又名齊納二極管),是利用pn結反向擊穿狀態,能在電流變化大變化范圍內,而保持電壓穩定所研發出來穩壓作用的二極管。
從二者的定義上來看,可以發現,它們的共同點主要體現在:
1)在一定范圍內,均可以限制兩端的電壓;
2)長時間運作耐流值幾乎一樣,均跟體積功耗相關聯;
TVS二極管與穩壓管的不同點
關于tvs二極管與穩壓管的差異,區別可不單單在名字,具體表現在:
1)工作原理
? tvs二極管:雪崩效應,在高能量的瞬時過壓脈沖時,其工作阻抗能立馬降低到很低的導通值,允許最大電流通過,并將電壓箝制到預定水平,從而避免電路中的精密元器件免受損壞。
雪崩擊穿
隨著反向電壓的提高,空間電荷區內電場增強,通過勢壘區的載流子獲得的能量也隨之增加。當反向電壓接近擊穿電壓UB時,這些有較高能量的載流子與空間電荷區內的中性原子相遇發生碰撞電離,產生新的電子一空穴對。這些新產生的電子和空穴又會在電場的作用下,重新獲得能量,碰撞其它的中性原子使之電離,再產生更多的電子一空穴對。這種連鎖反應繼續下去,使空間電荷區內的載流子數量劇增,就像雪崩一樣,使反向電流急劇增大,產生擊穿。所以把這種擊穿稱為雪崩擊穿。雪崩擊穿一般發生在摻雜濃度較低、外加電壓又較高的PN結中。這是因為摻雜濃度較低的PN結,空間電荷區寬度較寬,發生碰撞電離的機會較多。
? 穩壓管:齊納隧道效應,當反向電壓達到并超過穩定電壓時,反向電流突然增大,而二極管兩端電壓恒定。
齊納擊穿
當反向電壓增大到一定值時,勢壘區內就能建立起很強的電場,它能夠直接將束縛在共價鍵中的價電子拉出來,使勢壘區產生大量的電子一空穴對,形成較大的反向電流,產生擊穿。把這種在強電場作用下,使勢壘區中原子直接激發的擊穿現象稱為齊納擊穿。
齊納擊穿一般發生在摻雜濃度較高的PN結中。這是因為摻雜濃度較高的PN結,空間電荷區的電荷密度很大,寬度較窄,只要加不大的反向電壓,就能建立起很強的電場,發生齊納擊穿。
電壓低于5-6V的穩壓管,齊納擊穿為主,穩壓值的溫度系數為負。
電壓高于5-6V的穩壓管,雪崩擊穿為主,穩壓管的溫度系數為正。
電壓在5-6V之間的穩壓管,兩種擊穿程度相近,溫度系數最好,這就是為什么許多電路使用5-6V穩壓管的原因。
2)分類
? tvs二極管:按極性,可分為單極性和雙極性;按用途,可分為通用性和專用型。
? 穩壓管:按穩壓高低,可分為低壓二極管(小于40V)和高壓穩壓二極管(大于200V);按材料,可分為N型和P型。
3)主要參數
? tvs二極管:反向奔潰電壓即擊穿電壓(VBR)、反向漏電電流(IR)、最大反向工作電壓(VRWM)、最大箝位電壓(VC)、電容值(CJ)、最大的峰值脈沖電流(IPP)、反向脈沖峰值功率(PPR)等等。
? 穩壓管:穩定電壓(VZ)、穩定電流(IE)、動態電阻(RZ)、最大耗散功率(PZM)、最大/小穩定工作電流(IZmax/IZmin)、溫度系數(AT)等等。
4)用途
? tvs二極管:用于瞬態電壓保護;
在電壓精度方面,TVS管是在一個范圍;
在通流能力方面,TVS管能達到幾百安;
在穩壓值當方面,TVS管6.8v-550V;
? 穩壓管:對漏極和源極進行箝位保護;
在電壓精度方面,穩壓管比較精準;
在通流能力方面,穩壓管的耐涌電流很小;
在穩壓值方面,穩壓管3.3v-75V;