TVS(Transient Voltage Suppressors)二極管和齊納二極管都具有在施加反向電壓后,在某一電壓下擊穿、鉗制電壓的特性。本 應用筆記將對 TVS 二極管和齊納二極管的區別予以說明。I-V 特性上的使用范圍區別Figure 1 是齊納二極管的 I-V 特性,Figure 2 是 TVS 二極管的 I-V 特性。
這兩個二極管都利用了反方向特性這一點,但是齊納 二極管主要用于穩壓用途,所以設計成在 1mA 到 40mA 這樣 的小電流區域電壓穩定,不能流過大電流(Figure 1 的陰影部 分)。在擊穿區域內施加指定的小電流 IZ 時,二極管兩端電壓值 被規定為齊納電壓 VZ。齊納二極管通常在使用時處于擊穿狀態。
對于 TVS 二極管,為了不妨礙保護電路的驅動電壓,通常使 用在切斷電壓 VRWM 以下電壓范圍內(Figure 2 右側的陰影部 分)。然后,施加浪涌等過電壓時會擊穿、流過數 A 到數十 A 的電流(左側的陰影部分)。由于通常情況下不可以擊穿,因此規定了絕對不會引起擊穿的 電壓最大值即截至電壓 VRWM 和擊穿電壓 VBR 兩種。
由于擊穿電壓 VBR 與齊納電壓 VZ 一樣使用小電流進行測量,因 此與實際應用條件下的雪崩電壓不同。因此,將流過大電流時 的最大擊穿電壓規定為鉗位電壓 VCL。Datasheet 上參數定義的區別TVS 二極管和齊納二極管的 datasheet 上規定的差異如 Table 1 所示。在前面中也說明過,由于齊納二極管主要用于穩壓用 途,所以只規定了小電流域的齊納電壓 VZ。與此相對,TVS 二極管有著小電流區域的擊穿電壓 VBR、截至 電壓 VRWM、高電流區域的鉗位電壓 VCL3 個參數的區分。
只有 TVS 二極管會有表示在特定浪涌波形中能承受的最大浪 涌功率的峰值脈沖功率 PPP 和表示最大浪涌電流的峰值脈沖電 流 IPP 的定義。僅有 TVS 二極管有 ESD 對策用的 ESD 耐量的規定。對于端子間電容,在通信線路中使用時,需要選擇數據波形不 會被電容影響而鈍化的端子間電容值,因此僅 TVS 二極管有該 項規定。如上所述,齊納二極管主要用于穩壓,因此 datasheet 上的參 數定義主要是齊納電壓等,項目較少。而 TVS 二極管的目的是 保護其他設備不受浪涌的影響,所以電壓的參數定義比較廣泛, 還規定了 ESD 耐量和端子間容量等重要項目。