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1、稳压二极管稳压二极管（又叫齐纳二极管）它的电路符号是:此二极管是一种直到临界反向击穿电 压前都具有很高电阻的半导体器件在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很少的数 值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的, 因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用其伏安特性见图1,稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更多的稳定电 压.稳压管的应用：1、浪涌保护电路（如图2）:稳压管在准确的电压下击穿，这就使得它可作为限制或保护 之元件来使用，因为各种电压的稳压二极管都可以得到，故对于这种应用特别适宜图中 的稳压二极管D是作为过压保护器
2、件只要电源电压VS超过二极管的稳压值D就导 通，使继电器J吸合负载RL就与电源分开.2、电视机里的过压保护电路（如图3）:EC是电视机主供电压，当EC电压过高时,D导通, 三极管BG导通，其集电极电位将由原来的高电平（5V）变为低电平，通过待机控制线的 控制使电视机进入待机保护状态.3、电弧抑制电路如图4:在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管（也可接入一只 普通二极管原理一样）的话，当线圈在导通状态切断时，由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收，所以当开关断开时，开关的电弧也就被消除了 这个应用电路在工业 上用得比较多，如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它.4、串联型稳压电路（如图
3、5）:在此电路中，串联稳压管BG的基极被稳压二极管D钳定 在13V,那么其发射极就输出恒定的12V电压了这个电路在很多场合下都有应用Transient Voltage Suppressors （TVS）瞬态电压抑制二极管 概述电压及电流的瞬态干扰是造成电子电路及设备损坏的主要原因，常给人们带来无 法估量的损失。这些干扰通常来自于电力设备的起停操作、交流电网的不稳定、雷击 干扰及静电放电等，瞬态干扰几乎无处不在、无时不有，使人感到防不胜防。幸好，一种 高效能的电路保护器件TVS的出现使瞬态干扰得到了有效抑制TVS（TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR）或称瞬变电压抑制二极管是
4、在稳压管工艺基础上发展起 来的一种新产品，其电路符号和普通稳压二极管相同，外形也与普通二极管无异，当 TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度（最高达1*10-12秒）使 其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上, 从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。TVS的特性及其参数（参数表见附表）图1-T砖特性曲线1.TVS的特性如果用图示仪观察TVS的特性，就可得到图1中左图所示的波形。如果单就这个曲 线 来看,TVS管和普通稳压管的击穿特性没有什么区别，为典型的PN结雪崩器件。但这条曲线只反映了 TVS特性的一个部分，还必须补充右图所示的特
5、性曲线，才能 反映TVS的全部特性。这是在双踪示波器上观察到的TVS管承受大电流冲击时的电 流及电压波形。图中曲线1是TVS管中的电流波形，它表示流过TVS管的电流由1mA 突然上升到峰值，然后按指数规律下降，造成这种电流冲击的原因可能是雷击、过压 等。曲线2是TVS管两端电压的波形，它表示TVS中的电流突然上升时，TVS两端 电压也随之上升，但最大只上升到VC值，这个值比击穿电压VBR略大，从而对后 面的电路元件起到保护作用。2、TVS的参数TVS在电路中和稳压管一样，是反向使用的，图2所示为单向TVS的工作曲线图。 各参数说明如下：ffi-TVS特性及参数A. 击穿电压（VBR）： TVS
6、在此时阻抗骤然降低，处于雪崩击穿状态。B. 测试电流（IT）： TVS的击穿电压VBR在此电流下测量而得。一般情况下IT取1 MA。C. 反向变位电压（VRWM）： TVS的最大额定直流工作电压，当TVS两端电压继续上 升，TVS将处于高阻状态。此参数也可被认为是所保护电路的工作电压。D. 最大反向漏电流（IR）:在工作电压下测得的流过TVS的最大电流。E. 最大峰值脉冲电流（IPP）： TVS允许流过的最大浪涌电流，它反映了 TVS的浪涌 抑制能力。F. 最大箝位电压（VC）:当TVS管承受瞬态高能量冲击时，管子中流过大电流，峰 值为IPP，端电压由VRWM值上升到VC值就不再上升了，从而实
7、现了保护作用。浪 涌过后，随时间IPP以指数形式衰减，当衰减到一定值后，TVS两端电压由VC开始 下降，恢复原来状态。最大箝位电压VC与击穿电压VBR之比称箝位因子Cf，表示为 Cf= VC /VBR，般箝位因子仅为1.21.4。G. 峰值脉冲功率（PP）： PP按峰值脉冲功率的不同TVS分为四种，有500W、600W、 1500 W 和 5000 W。最大峰值脉冲功率：最大峰值脉冲功率为：PN=VCIPP。显然，最大峰值脉冲功率愈大,TVS所能承受的峰值脉冲电流IPP愈大；另一方面，额定峰值脉冲功率PP确 定以后，所TVS能承受的峰值脉冲电流IPP,随着最大箝位电压VC的降低而增加。TVS最
8、大允许脉冲功率除了和峰值脉冲电流和箝位电压有关外，还和脉冲波形、脉冲 持续时间和环境温度有关。对于几种不同的脉冲波形PN=KVCIPP，其中K为功率因数，图3给出了几种典型 脉冲波形的K值。=2.20正弦波图卜几种典型波形的K值PpPp图4谿4续时间与最大图丹最松i犠涌允i管裁甬功率的关系功率与温度的关系图4所示为最大允许脉冲功率和脉冲时间的关系曲线。图中描绘了 500W和1.5KW 系列TVS的最大允许脉冲功率随脉冲持续时间增加的降额曲线，典型的脉冲时间为 1ms。500W和1.5KW即为脉冲持续时间为1ms时的最大允许脉冲功率。图5所示为最大允许脉冲功率随环境温度增高的降额曲线，曲线表明，
9、环境温度超过259，最大允许脉冲功率呈线性下降：在1509时，脉冲功率为零。TVS所能承受的瞬时脉冲峰值可达数百安培，其箝位响应时间仅为1*10-12秒;TVS 所允许的正向浪涌电流，在259,1/120秒的条件下,也可达50-200安培。一般地说,TVS 所能承受的瞬时脉冲是不重复的脉冲。而实际应用中，电路里可能出现重复性脉冲。TVS器件规定,脉冲重复率比（脉冲持续时间和间歇时间之比）为0.01%。如不符合 这一条件，脉冲功率的积累有可能使TVS烧毁。电路设计人员应注意这一点。TVS 的工作是可靠的，即使长期承受不重复性大脉冲的高能量的冲击，也不会出现老化 问题。试验证明，TVS安全工作于1
10、0000次脉冲后，其最大允许脉冲功率仍为原值的 80%以上。TVS的分类TVS管按功率分类，可分为500W、600W、1500W及5000W。也可按极性分类。 按极性分为单极性及双极性两种。双极性尾标中缀以C。按TVS管VBR的值对标称 值的离，散程度,可以把TVS分为两类，即离散程度为5%和10%的，离散程度为5% 的，型号中尾标缀以A,如SA5.0 CA。TVS的应用TVS主要用于对电路元件进行快速过电压保护。它能吸收功率高达数千瓦的浪涌 信号。TVS具有体积小、功率大、响应快、无噪声、价格低等诸多优点，它的应用十 分广泛，如:家用电器；电子仪器；仪表；精密设备；计算机系统；通讯设备;RS
11、232、 485及CAN等通讯端口； ISDN的保护；I/O端口； IC电路保护；音、视频输入；交、 直流电源；电机、继电器噪声的抑制等各个领域。它可以有效地对雷电、负载开关等 人为操作错误引起的过电压冲击起保护作用，下面是几个TVS在电路应用中的典型 例子。TVS用于交流电路：见图6,这是一个双向TVS在交流电路中的应用，可以保护整 流桥及负载中所有的元器件。图7所示为用单向TVS并联于整流管旁侧以保护整流 管不被瞬时脉冲击穿。图8中TVS1是一只双向TVS管，它正负两个方向均可吸收 瞬时大脉冲,把电路电压箝制到预定水平。这类双向TVS用于交流电路是极方便的。 它可以保护变压器以后的所有电路
12、元件。由于加上TVS1，电路保险丝容量要加大。 TVS2也是一只双向TVS管，它可以对桥式整流器及以后的电路元件实行过电压保 护。它的Vb值及VC值应与变压器副边输出电压相适应。TVS3是一只单向TVS 管, 因为加在它上面的电压是已整 流后的流电直压,TVS3只保护负载不受过电压冲击， 电路中可以根据需要使用三个TVS管中的一只或几只。JTVS负裁-_图sTVS 2TVS!TVS3图ATVE在电路中的应用TVS和其它浪涌保护元件的比较现在国内不少需要进行浪涌保护的设备上使用的是压敏电阻，TVS与压敏电阻这 种金属氧化物变阻器相比具有极其优越的性能。F面列表进行比较。关键参数或极限值 反应速度
13、是否会老化 最高使用温度 元件极性 反向漏电典型值TVS10-12 秒否175单极性与双极性5uA电阻器50*10E 9秒是115单极性200 uA箝位因子（VC/BV）为.5最大可达7-8密封不透气贝透气便宜封装性质 价格TVS的选用选用TVS的步骤如下：1确定待保护电路的直流电压或持续工作电压。如果是交流电，应计算出最大值，即 用有效值*1.414。2. TVS的反向变位电压即工作电压（VRWM）-选择TVS的VRWM等于或大于上 述步骤1所规定的操作电压。这就保证了在正常工作条件下TVS吸收的电流可忽略 不计，如果步骤1所规定的电压高于TVS的VRWM ,TVS将吸收大量的漏电流而处于
14、雪崩击穿状态，从而影响电路的工作。3. 最大峰值脉冲功率：确定电路的干扰脉冲情况，根据干扰脉冲的波形、脉冲持续时 间,确定能够有效抑制该干扰的TVS峰值脉冲功率。4. 所选TVS的最大箝位电压（VC）应低于被保护电路所允许的最大承受电压。5单极性还是双极性-常常会出现这样的误解即双向TVS用来抑制反向浪涌脉冲，其 实并非如此。双向TVS用于交流电或来自正负双向脉冲的场合。TVS有时也用于减 少电容。如果电路只有正向电平信号，那麽单向TVS就足够了。TVS操作方式如下： 正向浪涌时,TVS处于反向雪崩击穿状态；反向浪涌时，TVS类似正向偏置二极管一 样导通并吸收浪涌能量。在低电容电路里情况就不是
15、这样了。应选用双向TVS以保 护电路中的低电容器件免受反向浪涌的损害。6.如果知道比较准确的浪涌电流IPP,那么可以利用VC来确定其功率，如果无法确 定功率的概范围，一般来说，选择功率大一些比较好。快恢复二极管（FRD）、超快恢复二极管（SRD）快恢复二极管FRD（Fast Recovery Diode）是近年来问世的新型半导体器件，具有 开关特性好，反向恢复时间短、正向电流大、体积小、安装简便等优点。超快恢复二 极管SRD （Superfast Recovery Diode），则是在快恢复二极管基础上发展而成的，其 反向恢复时间trr值已接近于肖特基二极管的指标。它们可广泛用于开关电源、脉宽 调制器（PWM）、不间断电源（UPS）、交流电动机变频调速（VVVF）、高频加热 等装置中，作高频、大电流的续流二极管或整流管，是极有发展前途的电力、电子半 导体器件。1. 性能特点（1）反向恢复时间反向恢复时间tr的定义是：电流通过零点由正向转换到规定低值的时间间隔。它是 衡量高频续流及整流器件性能的重要技术指标。反向恢复电流的波形如图1所示。IF 为正向电流，IRM为最大反向恢复电流。Irr为反向恢复电流，通常规定Irr=0.1IRM。 当ttO
