壓敏電阻與TVS二極管的區別
2019-06-15 來自: 肇慶市捷鴻電子有限公司 瀏覽次數:171
隨著科學技術的大力發展,如今電力設備機器、日常消費電子產品、汽車電子等產品功能愈來愈強大的同時,其自身面臨的威脅也在不斷地放大。功能越強大的電子產品,其內部的芯片集成度也就愈高,倘若電路保護設計防護措施不到位,帶來的損失也是很大的。一般而言,市場中各類產品的電路保護等級都是偏高的,而這類的電路防護設計通常是多種電路保護器件構成的。
以電源防護方案來說,眾所周知,這類的防護設計以防雷和限壓為主,陶瓷氣體放電管為一級保護,二極防護多由壓敏電阻和TVS二極管來泄放雷擊浪涌的殘壓。那么,關鍵問題來了,到底是用壓敏電阻好還是TVS管好?這是很多工程師糾結的問題,也是很多客戶與工程師交流過壓防護經常提及的話題之一。壓敏電阻和TVS管這兩款限壓器件,該怎么取舍呢?兩者之間本質上有什么差異呢?在這里,電路保護元器件專業廠商從工作原理、產品特性、應用范圍三方面來分析。
工作原理
壓敏電阻,英文簡稱VDR,一種非線性伏安特性的電阻器件,主要應用在電路承受過壓時進行電壓箝位,吸收多余的電流以保護敏感器件。當加上壓敏電阻上的電壓低于閾值時,相當于一個斷開狀態的開關;當加上壓敏電阻上的電壓高于閾值時,相當于一個閉合狀態的開關。對于壓敏電阻來說,采用的是物理吸收原理,每經過一次電壓沖擊,就會受到損傷,形成無法恢復的漏電通道。
TVS二極管,一種新型高效能電路保護器件,具有高浪涌吸收能力和PS級響應速度。當TVS管兩端經受瞬間高能量沖擊時,能以PS級速度把兩端的阻抗值由高阻抗變為低阻抗,吸收瞬間的大電流,把兩端的電壓箝制在一個預定值,從而保護后面的電路元件免受瞬態高壓尖峰脈沖的沖擊。
產品特性
由氧化鋅制成的壓敏電阻,ns級響應速度,尺寸小、不占空間,成本低,能夠承受更大的浪涌電流,體積越大承受的浪涌電流越大,可達到上百KA;但是壓敏電阻的非線性特性差,大電流時候限制電壓高,低電壓時漏電流大,并且經過能量沖擊數之后,容易老化;
由半導體材料制成的TVS管,ps級響應速度,瞬態功率大,漏電流低,箝位電壓擊穿偏差小,易控制,體積小,高可靠性,使用壽命長,無損壞極限;在浪涌電流保護方面,TVS管的通流量不及壓敏電阻。
應用范圍
電子元器件的獨有特性,決定了其應用環境:
1)壓敏電阻:傾向于電源防護,多用于防雷系統中;
2)TVS管:應用范圍極其廣泛,如汽車、計算機系統、通訊設備、家用電器、儀器儀表、交/直流電源、I/O端口、ISDN的保護、通訊端口、繼電器等各個領域。
到底是壓敏電阻好還是TVS管好?在實際電路防護中,關鍵的還是要對抑制對象和保護對象有充分的認識。豐富的工作和實踐經驗總結:在能量小的脈沖電壓,防止被防護對象因瞬態過壓而損壞,一般建議采用TVS管;對于吸收能量較高的浪涌電流/電壓下,建議采用壓敏電阻。