稳压二极管(Zener Diod 齐纳二极管)
A 原理:它工作在电压反向击穿状态,当反向电压达到并超过稳定电压时,反向电流突然增大,而二极管两端电压恒定
 
B 分类
从稳压高低分:低压稳压二极管(<40V)
高压稳压二极管(>200V)
从材料分:N 型 P 型
 
C. 主要参数
①稳定电压 VZ:在规定的稳压管,反向工作电流 IZ 下,所对应的反向工作电压。
②稳定电流 IE
③动态电阻 rZ
④最大耗散功率 PZM
⑤最大稳定工作电流 IZmax 和最小稳定工作电流 IZmin
⑥温度系数 at,温度越高,稳压误差越大
 
D. 用途
①对漏极和源极进行钳位保护
硅稳压二极管稳压电路
它是利用稳压二极管的反向击穿特性稳压的,由于反向特性陡直,较大的电流变化,只会引起较小的电压变化。
 
 
 
瞬态抑制二极管简称 TVS (Transient Voltage Suppressor)
1. 特点:
在规定的反向应用条件下,当承受一个高能量的瞬时过压脉冲时,其工作阻抗能立即降至很低的导通值,允许大电流通过,并将电压箝制到预定水平,从而有效地保护电子线路中的精密元器件免受损坏。反映速度快(为 pS 级), 体积小,箝位电压低,可靠性高双向 TVS 适用于交流电路,单向 TVS 一般用于直流电路。
 
2. 分类:
按极性分为单极性和双极性两种
 
3. 符号: Symbol
 
 
 
4. 二极管的特性图表
 
 
 
 
 
5. 二极管的抑制瞬态电压的?图和单向保护图形
 

 

6.TVS 的主要参数
① VBR :Reverse Breakdown Voltage (反向崩溃电压即击穿电压)
定义: 当 TVS 流过规定的 1mA 电流( IR )时,测德 TVS 两极间的电压 VBR 是 TVS 最小的雪崩电压。25℃时,在这个电压之前,TVS 是不导通的, 当瞬态电压超过 VBR ,瞬态电压抑制二极管便产生崩溃把瞬态电压抑制在某个水平, 提供瞬态电流一个超低电阻通路,让瞬态电流透过瞬态电压抑 制二极管被引开, 避开被保 护元件。
 
② IR: Reverse Leakage Current (反向漏电电流)
当最大反向工作电压施加到 TVS 上时,TVS 管有一个漏电流 IR,一般都会有 10-100μA 的反向漏电电流。当 TVS 用于高阻抗电路时,这个漏电流是一个重要的参数。
 
③ VRWM: 最大反向工作电压 (Reverse Stand-off Voltage:可承受的反向电压)是器件反向工作时,在规定的 IR 下,器件两端的电压值。此时二极管为不导通之状态,通常 VRWM=(0.8~0.9)VBR。使用时,应使 VRWM 不低于被保护器件或线路的正常工作电压。
 
④ VC(max ):最大箝位电压(TVS diode Clamping Voltage :抑制电压)
在脉冲峰值电流 Ipp 作用下,器件两端的最大电压值称为最大箝位电压。使用时,应使 VC(max )不高于被保护器件的最大允许安全电压。最大箝位电压与击穿电压之比称为箝为系数。即:箝位系数=VC(max )/VBR 一般箝位系数为 1.3 左右。
 
⑤ Cj:TVS diodeJunction Capacitance (瞬态二极管的电容值)
TVS 的电容由硅片的面积和偏置电压来决定,电容在零偏情况下,随偏置电压的增加,该电容值呈下降趋势。电容的大小会影响 TVS 器件的响应时间。瞬态电压抑制二极管的电容值越大对电路的干扰越大, 形成噪音越大或衰减 讯号强度越大, 对于数据 / 讯号频率越高的回路,电容值不大于 10pF。
 
⑥ IPP:最大的峰值脉冲电流。
在反向工作时,在规定的脉冲条件下,器件允许通过的最大脉冲峰值电流。
 
⑦ PPR:反向脉冲峰值功率。
TVS 的 PPR 取决于脉冲峰值电流 IPP 和最大箝位电压 VC,除此以外,还和脉冲波形、脉冲时间及环境温度有关。
 
 
 
7. 瞬态抑制二极管 TVS 的命名法则
 
 
8. 检测二极管的方法
用万用表 R×1k 挡测量管子的好坏
①对单极型的 TVS,按照测量平凡二极体的方法,可测出其正、反向电阻, 一般正向电阻为 4k5 左右,反向电阻为无限大 。
②对双向极型的 TVS,任意调换红、黑表笔测量其两引脚间的电阻值均应为无限大,否则,申明管子机能不良或已经损坏。
 
9. TVS 在电路应用中的典型例子:
直流电中选用举例:
整机直流工作电压 12V,最大允许安全电压 25V(峰值),浪涌源的阻抗 50MΩ,其干扰波形为方波,TP=1MS,最大峰值电流 50A。
 
 
交流电路应用举例:
直流线路采用单向瞬变电压抑制二极管,交流则必须采用双向瞬变电压抑制二极管。交流是电网电压,这里产生的瞬变电压是随机的,有时还遇到雷击(雷电感应产生的瞬变电压)所以很难定量估算出瞬时脉冲功率 PPR。但是对最大反向工作电压必须有正确的选取。一般原则是交流电压乘 1.4 倍来选取 TVS 管的最大反向工作电压。 直流电压则按 1.1~1.2 倍来选取 TVS 管的最大反向工作电压 VRWM。下图给出了一个微机电源采用 TVS 作线路保护的原理图
 
 
1. 在进线的 220VAC 处加 TVS 管抑制 220V 交流电网中尖峰干扰。
2. 在变压器进线加上干扰滤波器,滤除小尖峰干扰。
3. 在变压输出端 VAC=20V 处又加上 TVS 管,再一次抑制干扰。
4. 到了直流 10V 输出时还加上 TVS 管抑制干扰。