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压敏电阻和TVS二极管有什么区别,东沃电子为您揭秘

更新时间:2020-02-28

以电源防护方案来说,众所周知,这类的防护设计以防雷和限压为主,陶瓷气体放电管为一级保护,二极防护多由压敏电阻和TVS二极管来泄放雷击浪涌的残压。那么,关键问题来了,到底是用压敏电阻好还是TVS二极管好?这是很多工程师纠结的问题,也是很多客户与东沃电子FAE现场工程师交流过压防护经常提及的话题之一。压敏电阻和TVS二极管这两款限压器件,该怎么取舍呢?两者之间本质上有什么差异呢?在这里,电路保护元器件专业厂商东沃电子从工作原理、产品特性、应用范围三方面来分析。

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工作原理

压敏电阻,英文简称VDR,一种非线性伏安特性的电阻器件,主要应用在电路承受过压时进行电压箝位,吸收多余的电流以保护敏感器件。当加上压敏电阻上的电压低于阈值时,相当于一个断开状态的开关;当加上压敏电阻上的电压高于阈值时,相当于一个闭合状态的开关。对于压敏电阻来说,采用的是物理吸收原理,每经过一次电压冲击,就会受到一定的损伤,形成无法恢复的漏电通道。

TVS二极管,一种新型高效能电路保护器件,具有高浪涌吸收能力和PS级响应速度。当TVS二极管两端经受瞬间高能量冲击时,能以PS级速度把两端的阻抗值由高阻抗变为低阻抗,吸收瞬间的大电流,把两端的电压箝制在一个预定值,从而保护后面的电路元件免受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。

产品特性

由氧化锌制成的压敏电阻,ns级响应速度,尺寸小、不占空间,成本低,能够承受更大的浪涌电流,体积越大承受的浪涌电流越大,最大可达到上百KA;但是压敏电阻的非线性特性差,大电流时候限制电压高,低电压时漏电流大,并且经过一定能量冲击数之后,容易老化;

由半导体材料制成的TVS二极管,ps级响应速度,瞬态功率大,漏电流低,箝位电压击穿偏差小,易控制,体积小,高可靠性,使用寿命长,无损坏极限;在浪涌电流保护方面,TVS二极管的通流量不及压敏电阻。

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应用范围

电子元器件的独有特性,决定了其应用环境:
1)压敏电阻:倾向于电源防护,多用于防雷系统中;
2)TVS二极管:应用范围极其广泛,如汽车、计算机系统、通讯设备、家用电器、仪器仪表、交/直流电源、I/O端口、ISDN的保护、通讯端口、继电器等各个领域。

到底是压敏电阻好还是TVS二极管好?在实际电路防护中,最关键的还是要对抑制对象和保护对象有充分的认识。东沃电子,依托丰富的工作和实践经验总结:在能量小的脉冲电压,防止被防护对象因瞬态过压而损坏,一般建议采用TVS二极管;对于吸收能量较高的浪涌电流/电压下,建议采用压敏电阻。

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