有些工程师认为:
1、直流用单向TVS,交流用双向TVS;
2、双向TVS相当于两个稳压管连接在一起,TVS可以在任何一端出现问题时起作用,而单向TVS只能对电源或对地。
这些观点,我不评论对错,首先从TVS的保护原理来看单向TVS是否有可能保护负脉冲。
如下图所示,在脉冲1位正脉冲下,如图中①号电路所示,由于TVS被击穿回电源负载,所以起到保护负载的作用,然后施加负脉冲。由于单向TVS的正向特性(类似于二极管),它直接从负回到正端,也起到保护负载的作用。
双向TVS我就不重复讲述了,同样的1、2两个回路都可以实现。
通过以上分析,我们可以知道单向TVS也可以防止负脉冲。然而,对于一些双向信号,如上图所示,我们在工作时需要负交流电,这显然不适合使用单向TVS,因为正常需要的负信号是由TVS的正向引导走的。
因此,我将在前两句中做一些改进。
1、直流用单向,交流用双向;
2、双向TVS相当于两个稳压管连接在一起,TVS可以在任何一端出现问题时起作用,而单向TVS只能对电源或对地。
统一修改为:在单向信号传输中使用单向TVS,在需要传输双向信号的过程中使用双向TVS。
通过这种方式来改进上述两种说法,个人感觉更合理。
然而,在一些电路中,我们确实看到双向TVS也可能用于单向信号传输(但必须以EMC工程师测试的结果为准)。我有以下猜测:
A.寄生电容考虑。TVS管的极间电容CJ也比较大,单向电容比双向电容大,功率越大电容越大。这个电容值影响信号线上的传输速率,所以你就会看到一些信号线使用双向TVS,这就是为什么用它的原因。
B、库存成本、材料通用性原因,一些公司可能会采用双向TVS为统一材料,获得的价格低于单向TVS。
C、EMC工程师实际测试出的物料防护效果决定。
双向TVS管的V-I特征曲线就像两个单向TVS的背靠背组合,其正反两个方向具有相同的雪崩击穿特征和钳位特征。
单向TVS管的正向特性与普通稳压二极管相同。反向击穿拐点处近似直角的硬击穿是典型的PN结雪崩。当存在瞬时过压脉冲时,设备的电流急剧增加,反向电压向电压上升到钳位电压值,并保持在此水平上。
双向TVS管的V-I特征曲线就像两个单向TVS的背靠背组合,两个方向的雪崩击穿特征和钳位特征相同。正反击穿电压的对称关系为0.9≤VBR(正)/VBR(反)≤1.1。一旦干扰电压超过钳位电压VC将会立即被抑制。
参考资料链接:https://blog.csdn.net/lanxiaoke123/article/details/90640371