简单分析TVS管、压敏电阻和放电管在浪涌保护的区别

压敏电阻、陶瓷气体放电管、TVS管(瞬间抑制二极管)三种器件都限压型的浪涌保护器件,都被用来在电路中用作浪涌保护。

从反应时间、通流容量以及工作原理三个方面分析三种过压/浪涌防护器件的优劣。

在反应时间上,TVS二极管的反应速度是最快的,为皮秒级,压敏电阻介于TVS和气体放电管之间,压敏电阻略慢,为纳秒级;而气体放电管最慢,通常为几十个纳秒甚至更多。

在通流容量上,TVS二极管通常只有几百A;压敏电同样介于TVS和气体放电管之间,而压敏电阻按不同规格,可通过数KA到数十KA的单次8/20uS浪涌电流;而对于气体放电管来说通常十KA级别8/20μS浪涌电流可导通数百次。

从原理上看,TVS管基于二极管雪崩效应;压敏电阻器基于氧化锌晶粒间的势垒作用;而气体放电管则是基于气体击穿放电。另一个不能忽略的特点是二极管可以很方便地与其它器件集成在一个芯片上,现有很多将EMI过滤和RFI防护等功能与TVS管集成在一起的器件,不但减少设计所采用的器件数目降低成本,而且也避免PCB板上布线时易诱发的伴生自感。

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