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細(xì)說(shuō)貼片壓敏電阻與TVS二極管的區(qū)別!

2023-02-22 11:27:58  

  限壓元件類有壓敏電阻、TVS(瞬態(tài)抑制二極管)等。它們和穩(wěn)壓二極管一樣都具有限壓特性。當(dāng)外加電壓小于其導(dǎo)通電壓時(shí),它具有很大的內(nèi)阻,漏電流很小;當(dāng)外加電壓大于其導(dǎo)通電壓時(shí),其內(nèi)阻急劇減小,可以流過很大的電流,而其兩端的電壓卻只有少量的上升。它們的導(dǎo)通電壓都有從低壓到高壓的系列值,便于在各種不同電壓的電路中使用。另外,兩者的電容都較大(TVS管也有低電容產(chǎn)品),不適于在高頻電路中使用。


  氧化鋅壓敏電阻器與TVS管都是ESD防護(hù)常用的器件,對(duì)提升整機(jī)的ESD性能有非常重要的作用。但是氧化鋅壓敏電阻器與TVS管的結(jié)構(gòu)各有差異。


  貼片壓敏電阻與TVS二極管的區(qū)別


  1結(jié)構(gòu)


  貼片壓敏電阻是主要以氧化鋅為基礎(chǔ)的陶瓷半導(dǎo)體產(chǎn)品。主要采用下圖所示的積層結(jié)構(gòu),通過積層張數(shù)、層間的調(diào)整,可以控制擊穿電壓、靜電容量。而TVS二極管是P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合而構(gòu)成的,是硅基ESD防護(hù)器件。在二極管中,也有使用Au絲等的情況。

TVS二極管

 2I-V曲線


  貼片壓敏電阻和TVS二極管的電阻值會(huì)隨施加電壓的變化而改變。貼片壓敏電阻可以進(jìn)行雙向靜電保護(hù)。TVS二極管以前大多是有方向性的,但最近雙向的TVS二極管也增加了。但是,由于存在因方向性不同而不同的情況,所以需要注意。


  3對(duì)施加過電壓的反應(yīng)速度


  從盤型壓敏電阻等初期的壓敏電阻時(shí)的記憶中,壓敏電阻的反應(yīng)速度慢,經(jīng)常聽到這樣的話。但是,如下圖所示,貼片壓敏電阻和TVS二極管對(duì)施加過電壓的反應(yīng)速度一樣。施加IEC61000-4-2 HBM +8kV后,在1ns以內(nèi)達(dá)到峰值,400ns后施加在保護(hù)部件上的電壓值幾乎為0


 4靜電容量


  壓敏電阻和TVS二極管的靜電容量幅度大不相同。由于貼片壓敏電阻采用積層結(jié)構(gòu),所以可以通過增加內(nèi)部電極的層數(shù),增加靜電容量。用EIA0805以下的尺寸進(jìn)行比較時(shí),如下圖所示,靜電容量的最大值有近100倍的差距。因此,在必須并聯(lián)放入MLCC的線路中,也有可以用單個(gè)貼片壓敏電阻應(yīng)對(duì)的情況。

TVS二極管

  壓敏電阻能承受更大的浪涌電流,而且其體積越大所能承受的浪涌電流越大,最大可達(dá)幾十kA到上百kA;但壓敏電阻的漏電流較大,非線性特性較差(動(dòng)態(tài)電阻較大),大電流時(shí)限制電壓較高,且所能耐受的沖擊電流的大小隨沖擊次數(shù)的增加而減小(降額特性),較易老化。


  TVS管的非線性特性和穩(wěn)壓管完全一樣,動(dòng)態(tài)電阻較小,限制電壓較低,且不易老化,使用壽命長(zhǎng),但通流能力較小(10/1000μs波峰值電流在幾A至幾百A之間)。再有就是反應(yīng)速度不同,TVS管的反應(yīng)速度極快,為ps級(jí),而壓敏電阻反應(yīng)速度稍慢,為ns級(jí)。

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