瞬变抑制二极管和稳压二极管异同

瞬变抑制二极管电子系统的应用当中，电压及电流的瞬态干扰会经常造成电子设备的损坏，瞬态干扰的显著特点是作用时间极短，但电压幅度高、瞬态能量大，所以破坏性很大。为了防止这种破坏，TVS管得到了广泛的应用，瞬变抑制二极管(Transient

Voltage

Suppressor)是一种在稳压二极管工艺基础上发展起来的一高效能的电路保护器件，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，当瞬变抑制二极管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。我们在一些精密电子设备中经常可以看到瞬变抑制二极管作为ESD防护的主要手段之一。

作为二者的共同点，它们都可以用来稳压，并且都工作在反向截止状态下，其正向特性与普通二极管相同，反向特性为典型的PN结雪崩器件。但是TVS管齐纳击穿电流更小，大于10V的稳压只有1mA，相对来说齐纳二极管击穿电流要大不少，但是齐纳二极管稳压精度可以做的比较高。而且瞬变抑制二极管强调的是瞬态响应，所以其时间参数就很重要了，也就是说稳压二极管的响应时间通常要比TVS管的慢。同时TVS管的功率较大，而稳压管的功率较小。

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人们在生产和生活中使用的电器设备如：电动机、电视机、计算机等都由实际电路构成。实际电路的结构组成包括：电源、负载和中间环节。其中电源的作用是为电路提供能量，如发电机利用机械能或核能转化为电能，蓄电池利用化学能转化为电能，光电池利用光能转化为电能等；负载则将电能转化为其他形式的能量加以利用，如电动机将电能转化为机械能，电炉将电能转化为热能等；中间环节用作电源和负载的联接体，包括导线、开关、控制线路中的保护设备等。?

尽管Q3和Q4现在所在的位置是在电容C1与C2之间，但是就如前所叙述那样，它们在串联电路中的位置不改变该串联电路的功能。

Q1和Q2是驱动和线性调节器控制电路的某一部分。由于看上去缺少一个标准参考电压，因此该电路不能很容易被认出来是一个线性的调节器。但是电容C3上建立了一个正比于指定的正常电源适配器电压V，的相对参考电压，因此在这里不需要一个绝对参考电压；在C上设置好一个相对参考电压，就能使电路能够进行自动地电压跟踪。因此，该电路对电源适配器任意的欠压行为都能够做出反应，而不需要针对某一个特定电压值。

实际电路工作原理

初始条件

由R1、D2和D2组成的分压网络可以给Q1的基极提供一个偏压。Q1导通后就会在电阻R：上形成一个压降，这就形成了Q1的第二个偏压，该偏压约等于一个二极管的压降0。6V，流过电阻R3上的电流与流过R：的电流几乎相等，同时在R3上就形成了第三个偏压，因为R3要比R2稍小，该偏压值稍微小于R2上的电压值。

因此，在静态条件下，晶体管Q是关断的。同时，电容C将通过R、R2、D、D以及D2进行充电，所以它的负端电压最后的值将与Q的发射极电压相等；而C与C2通过100电阻充电到输入电压Vs。

瞬态特性

当一个瞬变电流出现时，它将引起负载端即输出端1到6的电压降低。而C的负端将跟踪这个变化，使得Q1的发射极变为负。在输出端电压经过几毫伏的变化后，Q1开始导通，这样也使得Q2导通，Q2将驱动由Q1和Q组成的达林顿管导通。

这个动作就使得C1与C2串联，为输出端1到6提供驱动电流以阻止终端电压的进一步降低，该电路可以被认为是由C1和C2上的电荷来维持终端电压的稳定。

应该注意的是：该电路是在正常工作情况下通过C上电压的变化来自动跟踪一些低于正常工作电压的偏差。因为控制电路总是处于工作状态而且接近于导通，所以它的响应速度是很快。小旁路电容C可以在Q、Q，很短的导通时间内维持输出电压。

只要输出电压低于正常值所定义的范围（通常为30mV），欠压钳位就会出现。自动跟踪设计不需要设置欠压保护电路的工作电压，此工作电压对应于电源适配器输出电压。

这种保护电路在负载瞬变成问题的场合中非常有效。为了消除电源适配器输入工作电压下降带来的影响，它的位置最好是靠近瞬变发生的负载端，在一些场合中也要求一些额外的电容去延长保持时间，它们可以并联在C1的2、3两端和C2的4、5两端。

该技术的另外一个优点是，在电源适配器中对峰值电流的要求降低了，这就允许使用电流额定值较小、价格较低的电源适配器。

在完整的电源适配器系统设计过程中，采用此种保护电路已经成为了系统设计理念的一部分。由于它不是电源适配器的组成部分，因此更应该由系统设计师应该考虑这种需要。

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