瞬態(tài)抑制二極管(TVS)的工作原理詳解

瞬態(tài)抑制二極管的結構與穩(wěn)壓二極管相似，連符號也一樣。

瞬態(tài)抑制二極管(TVS)的工作原理與穩(wěn)壓二極管一樣，但結構上有差別。其最大的差別是一般穩(wěn)壓二極管組成的PN結面積很小，它能承受的反向電流較小。

一般小功率穩(wěn)壓管(0.5～1W)其最大反向電流為幾十毫安到幾百毫安;而瞬態(tài)抑制二極管的PN結面積較大，可耗散的功率較大，允許最大的反向電流可達幾安到幾十安。因此它可以吸收瞬時高電壓脈沖所造成的瞬間大電流。一般穩(wěn)壓二極管是0.5～3W，而瞬態(tài)二極管達300W到1500W，有些用于高壓的可達10kW以上。

例如，一種反向擊穿電壓Vbr為6.4～7.3V、耗散功率為500w的瞬態(tài)二極管，它能承受的最大脈沖電流Ipp是52～54A。

利用瞬態(tài)二極管作保護的電路如下圖所示，它并聯在保護的電路上。要注意的是它不需要限流電阻R。如果被保護的電路工作電壓是+5V，則可選6.5～7V擊穿的二極管。在正常工作時，瞬態(tài)二極管不工作，相當開路;當工作電壓中有瞬間高壓脈沖時，瞬態(tài)二極管在高壓脈沖作用瞬間被箝位于9V左右，這瞬間9V電壓對5V工作的電路是安全的。當高壓脈沖過去后，瞬態(tài)二極管又相當開路。

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由此可見，在電源電壓正常時(或略有波動時)瞬態(tài)二極管不工作，也不損耗電路。在有瞬間高壓脈沖時，它吸收了瞬間大電流而箝位在比工作電源略高的電壓上保護了電路。它可以反復使用，有很長的使用壽命。

上圖的電路能對正瞬態(tài)脈沖箝位，為能在正、反脈沖時都能起保護作用，可采用下圖雙向瞬間二極管，它相當于兩個瞬態(tài)二極管反相串聯在一起。不論正負瞬態(tài)高壓脈沖都可以獲得保護，并且不影響電路的正常工作。