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TVS管和压敏电阻的异同点
unsemi | 2017-09-20 10:53:48    阅读:400   发布文章

   在电路保护设计中,电路保护器件的选择和应用是否合理将直接影响电子系统电路保护方案的保护效果,电路需要的防护大致可分为过压保护、过流保护和过温保 护。工程师想要做到正确选择电路保护器件,合理应用电路保护器件设计高效的电路保护解决方案,就必须要对电路保护器件有详细的了解,电路保护器件根据防护 作用的不一样分为过压型和过流型,而过压器件又根据作用方式的不同分为钳位型和开关型。开关型过压器件就是我们熟知的防雷器件:陶瓷气体放电管、半导体放电管和玻璃放电管,钳位型过压器件有TVS管、压敏电阻、贴片压敏电阻和ESD放电二极管,优恩半导体供应的钳位型过压器件压敏电阻和TVS管有什么不同呢?

  目前,国内不少需进行浪涌保护的设备上使用的是压敏电阻器。TVS管一般用于电路快速瞬变脉冲群的防护,其特性比压敏电阻器优越得多,有以下的共同点和区别:

  1.TVS管和压敏电阻不象开关元件那样具有开关特性,而是类似稳压二极管那样具有稳压特性。

  2.压敏电阻能承受更大的浪涌电流,而且其体积越大所能承受的浪涌电流越大,最大可达几十kA到上百kA;但压敏电阻的非线性特性较差,大电流时限制电压较高,低电压时漏电流较大。

  3.TVS管的非线性特性和稳压管一样,击穿前漏电流很小,击穿后是标准的稳压特性,比起压敏电阻来TVS管最大箝位电压偏离击穿电压较小,优于压敏电阻,但通流能力比压敏电阻较小。

  4.从反应速度来看,TVS管的反应速度很快,为ps级,而压敏电阻反应速度较慢,为ns级。另外,两者的电容都较大(TVS管也有低电容产品)。

  5.TVS管的可靠性高,不易劣化,使用寿命长。而压敏电阻的可靠性较差,易老化,使用寿命较短。

  压敏电阻:

  1. 压敏电阻反应速度较慢,为ns级;

  2. 压敏电阻具有尺寸小,不占空间,成本低等因数.可靠性较差,易老化,使用寿命较短;

  3.压敏电阻cj大,反应慢;

  4. 压敏电阻采用物理吸收原理,每经过一次ESD事件,材料就会受到一定物理损伤,形成永久性的漏电通道;

  5. 压敏电阻是0603,封装工作电压5v, 容值0.2pf是业界中目前最低的容值;

  6. 压敏电阻是电阻的一种,瞬间大电压过来时阻值变小泄压;

  压敏电阻的选型要点:

  1.压敏电压要高于用户的正常工作电压,并留有一定余量;

  2.压敏电阻的通流量应根据防雷电路的设计指标来定,压敏电阻通流量需大于防雷电路设计的通流容量。

  TVS管:

  1. TVS管的反应速度很快,为ps级;

  2. TVS管的可靠性高,不易劣化,使用寿命长;

  3. TVS钳制电压比较低,但价格较高;

  4. ESDdiode也属TVS管类,但它与一般的TVS管不同,ESD管承受瞬间电流比较小,所以Package做起来会比较小;要求承受电流时间也不同,一般TVS管是10/1000us,而ESD diode管用在ns级别上,其实还有很多不同的,就别多说了;

  5. TVS是采用的半导体钳位原理,在经历ESD事件时,瞬间将能量传递出去,对器件本身并无影响;

  6. TVS一般用于处级和次级保护,而ESD主要用于板级保护;

  7. 选择TVS一般是看器件的功率和封装,ESD器件一般看中的是它的ESD rating (HBM/MM)和IEC61000-4-2的LEVEL,高速的USB和I/O很重视它的C.当然他们的ppk.IPP.VC.Vbr.Vm也都很重要;

  8. TVS是一种二极管,受高压会反向击穿,高压直接泄地;

  9. TVS耐压值高,ESD效果好,成本贵。

  瞬态抑制二极管选型要点:

  1.TVS的击穿电压要高于用户的正常工作电压,并留有一定的余量。

  2.根据不同的应用接口选择使用双向还是单向的TVS。

    直流电源接口一般使用单向的TVS。

    交流电源接口和通信接口一般使用双向的TVS。

  3.根据要过的浪涌等级来选择不同功率的TVS管

 

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