Sự khác nhau giữa điốt TVS và điốt Zener, trong sơ đồ và trong thực tế?


15

Tôi đã xem xét bảo vệ mạch bằng điốt TVS và Zener.

Tôi đã thấy các ký hiệu sau được sử dụng để thể hiện điốt TVS trong sơ đồ mạch:

sơ đồ

mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab

Tôi đoán câu hỏi đầu tiên là liệu có sự khác biệt có ý nghĩa giữa điốt TVS và Zener hay không , và câu trả lời dường như là: "Đặc điểm của chúng là tương tự nhau, nhưng thông số thiết kế và thử nghiệm của chúng, và các ứng dụng dự định là khác nhau: Zeners là dành riêng và có khả năng điều chỉnh điện áp liên tục. Điốt TVS ít chính xác hơn về điện áp và được thiết kế để thay thế (và tồn tại) các quá độ công suất lớn. "

Ấn tượng của tôi cho đến nay là các biểu tượng trên:

  1. Nên được giả sử để chỉ một diode Zener (trừ khi ghi chú chỉ ra khác).
  2. Rõ ràng chỉ ra một diode TVS.
  3. Rõ ràng chỉ ra một diode TVS.
  4. Có lẽ đề cập đến một cặp điốt Zener, nhưng có thể đề cập đến một diode TVS duy nhất.

Là những giả định hợp lý?

Tôi tưởng tượng rằng lần duy nhất người ta luôn gặp rắc rối là khi sử dụng diode TVS thay vì một cặp điốt Zener. Ví dụ, sử dụng diode TVS, với điện áp đánh thủng không chính xác , khi mạch gọi "clipper dạng sóng" sẽ tạo ra kết quả khủng khiếp. Mặt khác, sử dụng Zener khi có ý định TVS, người ta có thể sẽ không bao giờ nhận thấy sự khác biệt nếu các công suất lớn không phải là một phần của hoạt động thường ngày, hoặc người nào khác có thể nhận thấy sự khác biệt khá nhanh khi Zener được chiên?

Hoặc là câu trả lời chính xác cho sự mơ hồ này chỉ đơn giản là "Có, chúng không rõ ràng. Và cho đến khi bạn chắc chắn sử dụng diode nào thì bạn chưa sẵn sàng để xây dựng mạch."

Câu trả lời:


13

Lý do cùng một biểu tượng đôi khi được sử dụng cho điốt TVS (Transorbs) và Zeners, là một Transorb có rất nhiều điểm chung với Zener. Một Zener lý tưởng và một diode TVS lý tưởng sẽ không thể phân biệt được các đặc điểm của chúng. Điều này dẫn đến ... sự lười biếng trong quản lý thư viện (hoặc thiếu hiểu biết) và cùng một biểu tượng được sử dụng.

Bộ điều chỉnh Zeners và điốt TVS-Zener khác nhau về các khía cạnh trong cấu trúc của chúng để tạo điều kiện cho xếp hạng liên tục cao hơn hoặc khả năng xung cao.

Các thiết bị Zener TVS được chế tạo với các mối nối pn silicon diện tích lớn được thiết kế để hoạt động trong tuyết lở và xử lý dòng điện cao hơn nhiều so với anh em họ, điốt điều chỉnh điện áp Zener

Chỉ các điốt TVS đơn hướng được tạo ở cấp độ wafer. Các điốt TVS hai chiều mà bạn có thể mua chỉ là hai khuôn như vậy được đóng gói theo chuỗi.

Ví dụ về các ký hiệu cho một số thiết bị TVS:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

nhập mô tả hình ảnh ở đâynhập mô tả hình ảnh ở đây

Từ hình ảnh của bạn

  1. Diode Zener trừ khi số phần gọi lên TVS
  2. TV
  3. TV
  4. Zeners back-to-back trừ khi số phần gọi lên hai TVS đơn hướng

http://www.onsemi.com/pub_link/Collonymous/HBD854-D.PDF

Sử dụng diode TVS thay vì hoặc ngoài MOV để bảo vệ dòng AC?


... và do đó, một diode "hai chiều" về mặt lý thuyết và thực tế tương đương với hai điốt đơn hướng của cùng một đặc điểm kỹ thuật? Hoặc có một số ý nghĩa để vẽ các điốt back-to-back trong tiếp xúc so với kết nối bằng một dây nhỏ?
dạo

1
Hạn chế duy nhất trong việc sử dụng hai phần đơn hướng là 1) phần BOM bổ sung, 2) diện tích bảng lớn hơn 3) độ tự cảm đi lạc bổ sung do dấu vết bổ sung. Việc xem xét TVS-Diodes thường được sử dụng ở những khu vực có quá độ dv / dt cao, đây có thể là một vấn đề.
JonRB

2

Từ quan điểm thực tế (và không quá nhìn vào các biểu tượng), sự khác biệt lớn nhất là khả năng xử lý xung. Hiệu ứng cơ bản là giống nhau cho tất cả - chúng được thiết kế cho sự cố tuyết lở khá chính xác (nói đúng ra, hiệu ứng Zener dành cho điện áp sự cố thấp, sự cố tuyết lở là cho xếp hạng điện áp cao hơn). Tuy nhiên, như bạn đã nói, điốt TVS có thể xử lý các xung năng lượng tốt hơn nhiều so với Zeners được thiết kế để ổn định điện áp.

Liên quan đến các ký hiệu: Ngoài ra còn có các điốt TVS đơn cực (triệt tiêu đột biến) và ký hiệu này giống như đối với các Zeners (ổn định điện áp). Đôi khi, chỉ có ứng dụng (trong ngữ cảnh của sơ đồ xung quanh) hoặc số Mfg./Part sẽ cho bạn biết toàn bộ câu chuyện ...


Ồ vâng, tôi đã bỏ qua việc xem xét các điốt đơn hướng so với hai hướng. Mặc dù một lần nữa, sự hiểu biết của tôi là cả Zeners và TVS đều có các đặc điểm hai chiều đáng tin cậy, vậy đó có phải là một điểm mơ hồ có chủ ý khác không? Hoặc bạn có thể mong đợi các ký hiệu # 1 và # 4 sử dụng rõ ràng các điốt đơn cực? (Và nếu vậy thì sự khác biệt giữa các biến thể lưỡng cực đó là gì?)
Feetwet

2
@feetwet, # 1 là đơn cực. # 2, 3 và 4 hoặc bipoloar. # 1 sẽ cho phép dòng điện theo hướng ngược lại với chỉ giảm khoảng 0,7 V. Những cái khác sẽ cần một điện áp để đạt được điện áp sự cố để tiến hành theo một trong hai hướng.
Photon

@feetwet Hmmm ... Tôi không nhất thiết gọi đó là sự mơ hồ có chủ ý. Hãy suy nghĩ về việc có bao nhiêu loại điện trở khác nhau ngoài kia, và nó luôn luôn là cùng một biểu tượng. Một sơ đồ luôn luôn chỉ là: Một đại diện sơ đồ (đọc: trừu tượng, đơn giản hóa) của thực tế. Để dễ đọc, mọi thứ bị bỏ lại. Giống như bản nhạc, trong đó cùng một giai điệu trông giống hệt nhau trên giấy, nhưng âm thanh rất khác nhau khi được chơi bởi guitar, piano hoặc kèn.
zebonaut
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.