为什么TVS二极管的正极要接电路中的负极?其原理是什么?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-19
为什么TVS二极管正极要接电路中的负极?请高手指点下!谢谢

TVS(瞬态抑制二极管),在电路中,就是利用它的反向击穿特性,来达到保护后级电路的目的,单向的TVS就类似稳压二极管,如果正极接到电源的正极就直接导通了,电源相当于短路,只有反接才正常,即TVS正极接电路负极,TVS负极接到要保护的电路。双向TVS就可以随便接,不分极性。

TVS二极管原理:二个极性相反的雪崩二极管相串联,再和要保护的电路并联,当其电压超过突崩溃准位时,直接分流过多的电流;当过电压消失时,TVS二极管会自动复归,而其吸收的能量比类似额定的撬棒电路要大很多。
TVS二极管过电压反应的速度会比其他的过电压保护元件(例如压敏电阻或是气体放电管)要快。实际的箝位大约只有一皮秒,但因为实际电路中导线存在电感,因此保护元件需容许较长时间的大电压。

因此TVS二极管会比其他元件适合保护电路不受很快,而且有破坏性的电压突波。像许多分散式的电路都有这种快速的过电压突波,可能因为内部因素或是外部因素造成,例如闪电或是马达短路。
TVS二极管说明
TVS二极管有单向的及双向的。单向的TVS二极管在顺向操作时类似整流子,但在其设计允许承受很大的峰值电流,1.5KE系列的瞬间功率可以到1500 W。
瞬态电压抑制器若使用在超过其设计条件的环境下,可能会损坏。瞬态电压抑制器的失效模式有三种:短路、开路、元件额定下降。
暂态很短,所有的能量都变成TVS二极管本身的热,散热片只会影响之后散热需要的时间,无法提升TVS二极管可吸收的能量。因此高能量的TVS二极管也会有较大的体积。若体积不够大,过电压可能会破坏TVS二极管,也就无法保护其他的电路。

这个不一定,要看瞬态抑制二极管TVS的型号。如果是单相瞬态抑制二极管TVS,那它必须是二极管的正极接电源中的负极(GND);如果是双向瞬态抑制二极管TVS,它就不分正极和负极了

下图是一个瞬态抑制二极管的应用原理图。

瞬态抑制二极管属于稳压二极管中的派生产品,其表示符号与稳压二极管也是一样的。它瞬态抑制二极管TVS与稳压二极管的工作原理是一样的,都是利用稳定电压工作在反向击穿状态下特性的二极管。如下图所示 

瞬态抑制二极管的结构与普通稳压二极管不同,它的PN结面积比普通稳压二极管大,这样它的可耗散功率要比普通稳压二极管的大(普通稳压二极管的功率在0.5~1~3W之间),而TVS则允许最大的反向电流可以达到几安倍至几十安倍。故它可以吸收外部干扰冲击电流的瞬态时高电压脉冲所产生的瞬间大电流。

它的工作特点为;当它的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能够以10∧-12秒量级的速度,将其两端的平时呈现的高阻状态,马上转变成低阻抗状态,来迅速吸收高达千瓦的浪涌功率,使它保护的两极的电压钳位在一个预定值内,这样就最大限度的保护了电子线路中的芯片、集成电路和各种电子元器件。这就是它为什么取名叫“瞬态抑制二极管”的由来。

单相瞬态抑制二极管和双向瞬态抑制二极管的型号太多,工作保护电压也多,其中包括分离式元件、贴片式。



虽然TVS管类似于稳压二极管,但是两者也不完全一样,就比如PN结,TVS二极管比稳压二极管组成的PN结面积大,因此它能承受的反向电流也就比稳压二极管的大,TVS二极管正向浪涌电流甚至能达到上百安,例如对于TVS二极管5KP54,它的最大脉冲电流可达到50A,这是稳压二极管不能比拟的,另外TVS二极管瞬时脉冲功率高达千瓦级别,而稳压二极管功率一般也就几瓦。
其实TVS是一种瞬态抑制二极管,顾名思义,就是能够瞬间抑制高能量的二极管,结合压敏电阻可能比较好理解,这种二极管是一种钳位二极管,类似于稳压管,它也起到钳位作用,它的原理就是在反向电压作用下能将高瞬态能量迅速降至最低值,将电压钳位到一定值,从而保护后级元器件或者对ESD敏感的设备。
这种钳位二极管有单向也有双向,如下图是单向和双向抑制二极管符号。一般单向TVS管用来保护直流电压,在直流场合见的较多,注意接入电路时候它的负极接在电压的正极;而双向的TVS管可以看做是由两个单向的TVS反接而成,它在电路当中可以不必考虑电压正负,因为它正向反向都能起到抑制作用,因此如果电路有可能来自两个方向冲击电压时候,需要考虑用双向TVS管,一般应用于交流场合,例如防雷、电源电压抑制等。
单向TVS和双向TVS
除了单向和双向这两种之外有些还是集成芯片形式出现,如下图是有四路的TVS二极管组成的阵列芯片,这种集成芯片集成度比单个高,这样避免放入多个单个TVS管,一般这种集成的芯片多用于各种高速信号处理电路以及数据接口电路,例如USB接口、各种差分信号接口、视频接口等。

TVS(瞬态抑制二极管),在电路中,就是利用它的反向击穿特性,来达到保护后级电路的目的,单向的TVS就类似稳压二极管,如果正极接到电源的正极就直接导通了,电源相当于短路,只有反接才正常,即TVS正极接电路负极,TVS负极接到要保护的电路。双向TVS就可以随便接,不分极性。

  • 二极管符号怎么看正负
    答:希望我的回答对您有所帮助。TVS二极管根据方向来分,有单向TVS和双向TVS。单向TVS有正负极之分,双向TVS没有正负极之分。TVS在实际应用时,接线时要区分正负极。TVS正极要与电路的负极相接,TVS负极要跟电路的正极相接。由此可知,只有单向TVS接线时,要注意;双向TVS接线时,是不需要区分正负极的。
  • TVS二极管(ESD保护二极管)
    答:揭开TVS二极管(ESD保护专家)的神秘面纱 TVS二极管,即Transient Voltage Suppressor,是电路设计中的重要保护元件,它以齐纳效应为基础,专为抵御ESD(Electrostatic Discharge)和过压浪涌而生。它们通过独特的设计,确保信号线路在面临突发冲击时的安全。原理与类型反向击穿机制:齐纳或雪崩效应起作用,依赖于...
  • TVS管的具体原理和作用是什么?
    答:TVS(Transient Voltage Suppressors)二极管,是在齐纳二极管工艺基础上发明的一种新型高效电路保护元器件,亦称TVS管、瞬态电压抑制二极管、瞬变抑制二极管、瞬态电压抑制器、雪崩击穿二极管等,有单向和双向之分。当TVS二极管的两端经受瞬间高能量冲击时,它以PS秒级的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗...
  • TVS管一般是并联在电路中,我现在有一个电路,它是将tvs (p6ke120ca...
    答:P6KE120CA是双向瞬变电压抑制二极管,在这里充当120V双向触发二极管使用。当回路电压超过120V时TVS导通,光耦工作。
  • 二极管tvs是什么作用?
    答:2、两个二极管反向串联后对与之并联的电路可起过压保护作用,当电路过压时,二极管首先击穿短路;双向过压保护。这种双向tvs,双向过压保护电路一般用于电子电路,与被保护的PN结并联,保护该PN免遭反向过电压的危害;作用:过压保护,静电保护,电压钳位,阻尼作用。
  • TVS瞬变电压抑制二极管的结构、特性及应用设计要点
    答:在现代电子系统中,瞬变电压抑制(TVS)二极管是不可或缺的保护元件。它们通过独特的结构和特性,为电路提供过电压保护,确保系统的稳定运行。本文将深入探讨TVS二极管的结构特点、性能参数以及应用设计的关键要点。首先,我们来看看TVS二极管的基本构成。传统的齐纳二极管和雪崩二极管,凭借其正向导通和反向钳位...
  • tvs二极管的工作原理,谢谢~!
    答:从而保护后面的精密元器件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。TVS二极管电路保护原理 TVS二极管种类很多,有单向TVS、双向TVS、大功率TVS、小功率TVS、高压TVS、低电容TVS、贴片TVS、直插TVS等等之分。具体选用什么型号的TVS二极管为电路安全保驾护航,建议在专业的技术指导下完成!TVS二极管封装 ...
  • TVS二极管正负的正负极如何确定啊……万用表的二极管档测红黑表笔测的...
    答:双向TVS二极管无正负极之分,两边都一样;单向TVS二极管,有白扛或白圈的一端为负极,另一端为正极。要想知道TVS二极管哪边是正负极,重点问题就是要确定TVS二极管的方向,是单向还是双向。单向TVS二极管SM8S30A 1)看型号:型号尾缀是CA的表示双向,无正负之分;型号尾缀是A的表示单向,有色带的一端...
  • 请问下面的两个TVS二极管为什么串起来,中间接地呢?
    答:因为那个是用来限幅的,保重Iout的输出电压不会高于TVS的导通电压。前边的两个就更明显了啊,就是为了增强Iout的输出电流。
  • 什么是TVS二极管,TVS二极管的特性
    答:TVS(Transient Voltage Suppressors)二极管,是在齐纳二极管工艺基础上发明的一种新型高效电路保护元器件,亦称TVS管、瞬态电压抑制二极管、瞬变抑制二极管、瞬态电压抑制器、雪崩击穿二极管等,有单向和双向之分。当TVS二极管的两端经受瞬间高能量冲击时,它以PS秒级的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗...