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TVS管和壓敏電阻的性能比較及浪涌差異
日期：2024-06-26 11:57
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摘要：
TVS管和壓敏電阻的性能比較及浪涌差異
近期，TVS管和壓敏電阻的性能問(wèn)題討論的比較多，有的說(shuō)TVS管將來(lái)要取代壓敏電阻，但是有的人認為T(mén)VS無(wú)法響應浪涌電流，在這一點(diǎn)上無(wú)法取代壓敏電阻。各學(xué)者各抒己見(jiàn)，通過(guò)比較，我們可詳細了解下二者和特性。
一般來(lái)說(shuō)，壓敏電阻更多的應用應該是電源路上，而TVS更多的是信號線(xiàn)控制線(xiàn)時(shí)鐘線(xiàn)等。浪涌應該是用壓敏，高速數據傳輸應該就是TVS、但是不嚴格地地方比如手機鍵盤(pán)還是壓敏便宜。
敏電阻也可以進(jìn)行有效的瞬時(shí)高壓沖擊抑制，此類(lèi)器件具有非線(xiàn)性電壓-電流(阻抗表現)關(guān)系，截止電壓可達*初中止電壓的2～3倍，這種特性適合用于對電壓不太敏感的線(xiàn)路和器件的保護，如電源回路。而TVS二極管具有更好的電壓截止因子，同時(shí)還具有較低的電容，這一點(diǎn)對于手持設備的高頻端口非常重要，因為過(guò)高的電容會(huì )影響數據傳輸，造成失真或是降級。TVS二極管的各種表面封裝均適合流水線(xiàn)裝配的要求，而且芯片結構便于集成其它的功能，如EMI和RFI過(guò)濾保護等，可有效降低器件成本，優(yōu)化整體設計。 另外壓敏電阻在多次沖擊后性能會(huì )有所下降、壽命不如TVS。
從普通TVS和壓敏電阻來(lái)說(shuō)，在浪涌電流保護方面，TVS能力要比壓敏差非常多。例如，目前防雷器的主要材料是壓敏電阻，而無(wú)法采用TVS，這正因為在保護雷擊浪涌時(shí)候，TVS通流量（吸收浪涌能力）小，壓敏電阻通流量大。 但在手持設備市場(chǎng)應用的壓敏電阻，為了適應小型化要求和ESD保護，設計時(shí)候降低了保護性能能力（只要達到ESD保護，不考慮浪涌保護）。同樣小型化的TVS的保護能力要高很多。TVS是由半導體材料制成，可以通過(guò)設計來(lái)降低節電容值，例如美國UMD公司即將推出新品*小節電容值做到0.5pf。而壓敏電阻還無(wú)法降低其寄生電容值。由陶瓷材料和氧化鋅制成的壓敏電阻，在經(jīng)過(guò)能量沖擊后，產(chǎn)生老化，逐漸降低響應時(shí)間和保護能力，TVS則不存在老化問(wèn)題。當然，從單價(jià)來(lái)說(shuō)壓敏價(jià)格要比TVS低。
瞬態(tài)電壓抑制器（Transient Voltage Suppressor）簡(jiǎn)稱(chēng)TVS，是一種二極管形式的高效能保護器件。當TVS二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它能以10-12秒量級的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，吸收高達數千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預定值，有效地保護電子線(xiàn)路中的精密元器件，免受各種浪涌脈沖的損壞。由于它具有響應時(shí)間快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差小、箝位電壓較易控制、無(wú)損壞極限、體積小等優(yōu)點(diǎn)。 目前已廣泛應用于計算機系統、通訊設備、交/直流電源、汽車(chē)、電子鎮流器、家用電器、儀器儀表（電度表）、RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、數字照相機的保護、共模/差模保護、RF耦合/IC驅動(dòng)接收保護、電機電磁波干擾抑制、聲頻/視頻輸入、傳感器/變速器、工控回路、繼電器、接觸器噪音的抑制等各個(gè)領(lǐng)域。
除了TVS管和壓敏電阻的性能比較及浪涌差異，我們再看看TVS管本身具有的三大特點(diǎn)：
1、 將TVS二極管加在信號及電源線(xiàn)上，能防止微處理器或單片機因瞬間的脈沖，如靜電放電效應、交流電源之浪涌及開(kāi)關(guān)電源的噪音所導致的失靈。
2、靜電放電效應能釋放超過(guò)10000V、60A以上的脈沖，并能持續10ms；而一般的TTL器件，遇到超過(guò)30ms的10V脈沖時(shí)，便會(huì )導致?lián)p壞。利用TVS二極管，可有效吸收會(huì )造成器件損壞的脈沖，并能消除由總線(xiàn)之間開(kāi)關(guān)所引起的干擾（Crosstalk）。
3、將TVS二極管放置在信號線(xiàn)及接地間，能避免數據及控制總線(xiàn)受到不必要的噪音影響。
如需了解雷擊浪涌發(fā)生器的詳細資料，可點(diǎn)擊鏈接：www.dgzhongsheng.com/Product.asp。
近期，TVS管和壓敏電阻的性能問(wèn)題討論的比較多，有的說(shuō)TVS管將來(lái)要取代壓敏電阻，但是有的人認為T(mén)VS無(wú)法響應浪涌電流，在這一點(diǎn)上無(wú)法取代壓敏電阻。各學(xué)者各抒己見(jiàn)，通過(guò)比較，我們可詳細了解下二者和特性。
一般來(lái)說(shuō)，壓敏電阻更多的應用應該是電源路上，而TVS更多的是信號線(xiàn)控制線(xiàn)時(shí)鐘線(xiàn)等。浪涌應該是用壓敏，高速數據傳輸應該就是TVS、但是不嚴格地地方比如手機鍵盤(pán)還是壓敏便宜。
敏電阻也可以進(jìn)行有效的瞬時(shí)高壓沖擊抑制，此類(lèi)器件具有非線(xiàn)性電壓-電流(阻抗表現)關(guān)系，截止電壓可達*初中止電壓的2～3倍，這種特性適合用于對電壓不太敏感的線(xiàn)路和器件的保護，如電源回路。而TVS二極管具有更好的電壓截止因子，同時(shí)還具有較低的電容，這一點(diǎn)對于手持設備的高頻端口非常重要，因為過(guò)高的電容會(huì )影響數據傳輸，造成失真或是降級。TVS二極管的各種表面封裝均適合流水線(xiàn)裝配的要求，而且芯片結構便于集成其它的功能，如EMI和RFI過(guò)濾保護等，可有效降低器件成本，優(yōu)化整體設計。 另外壓敏電阻在多次沖擊后性能會(huì )有所下降、壽命不如TVS。
從普通TVS和壓敏電阻來(lái)說(shuō)，在浪涌電流保護方面，TVS能力要比壓敏差非常多。例如，目前防雷器的主要材料是壓敏電阻，而無(wú)法采用TVS，這正因為在保護雷擊浪涌時(shí)候，TVS通流量（吸收浪涌能力）小，壓敏電阻通流量大。 但在手持設備市場(chǎng)應用的壓敏電阻，為了適應小型化要求和ESD保護，設計時(shí)候降低了保護性能能力（只要達到ESD保護，不考慮浪涌保護）。同樣小型化的TVS的保護能力要高很多。TVS是由半導體材料制成，可以通過(guò)設計來(lái)降低節電容值，例如美國UMD公司即將推出新品*小節電容值做到0.5pf。而壓敏電阻還無(wú)法降低其寄生電容值。由陶瓷材料和氧化鋅制成的壓敏電阻，在經(jīng)過(guò)能量沖擊后，產(chǎn)生老化，逐漸降低響應時(shí)間和保護能力，TVS則不存在老化問(wèn)題。當然，從單價(jià)來(lái)說(shuō)壓敏價(jià)格要比TVS低。
瞬態(tài)電壓抑制器（Transient Voltage Suppressor）簡(jiǎn)稱(chēng)TVS，是一種二極管形式的高效能保護器件。當TVS二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它能以10-12秒量級的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，吸收高達數千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預定值，有效地保護電子線(xiàn)路中的精密元器件，免受各種浪涌脈沖的損壞。由于它具有響應時(shí)間快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差小、箝位電壓較易控制、無(wú)損壞極限、體積小等優(yōu)點(diǎn)。 目前已廣泛應用于計算機系統、通訊設備、交/直流電源、汽車(chē)、電子鎮流器、家用電器、儀器儀表（電度表）、RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、數字照相機的保護、共模/差模保護、RF耦合/IC驅動(dòng)接收保護、電機電磁波干擾抑制、聲頻/視頻輸入、傳感器/變速器、工控回路、繼電器、接觸器噪音的抑制等各個(gè)領(lǐng)域。
除了TVS管和壓敏電阻的性能比較及浪涌差異，我們再看看TVS管本身具有的三大特點(diǎn)：
1、 將TVS二極管加在信號及電源線(xiàn)上，能防止微處理器或單片機因瞬間的脈沖，如靜電放電效應、交流電源之浪涌及開(kāi)關(guān)電源的噪音所導致的失靈。
2、靜電放電效應能釋放超過(guò)10000V、60A以上的脈沖，并能持續10ms；而一般的TTL器件，遇到超過(guò)30ms的10V脈沖時(shí)，便會(huì )導致?lián)p壞。利用TVS二極管，可有效吸收會(huì )造成器件損壞的脈沖，并能消除由總線(xiàn)之間開(kāi)關(guān)所引起的干擾（Crosstalk）。
3、將TVS二極管放置在信號線(xiàn)及接地間，能避免數據及控制總線(xiàn)受到不必要的噪音影響。
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