Unterschiede zwischen TVS-Dioden und Zenerdioden, in Diagrammen und in der Praxis?

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Ich habe mich mit dem Schutz von Schaltkreisen mit TVS- und Zener-Dioden befasst.

Ich habe die folgenden Symbole zur Darstellung von TVS-Dioden in Schaltplänen gesehen:

schematisch

simulieren Sie diese Schaltung - Schaltplan erstellt mit CircuitLab

Ich denke, die erste Frage ist, ob es einen bedeutenden Unterschied zwischen TVS- und Zener-Dioden gibt , und die Antwort scheint zu lauten: "Ihre Eigenschaften sind ähnlich, aber ihre Design- und Testspezifikationen sowie die beabsichtigten Anwendungen sind unterschiedlich: Zener sind für bestimmte und Potenziell kontinuierliche Spannungsregelung. TVS-Dioden sind weniger spannungsgenau und eher dafür ausgelegt, große Leistungstransienten zu überbrücken (und zu überleben). "

Mein bisheriger Eindruck ist der der obigen Symbole:

  1. Es sollte angenommen werden, dass es sich um eine Zenerdiode handelt (sofern nicht anders angegeben).
  2. Zeigt eindeutig eine TVS-Diode an.
  3. Zeigt eindeutig eine TVS-Diode an.
  4. Bezieht sich wahrscheinlich auf ein Paar Zenerdioden, könnte sich aber auch auf eine einzelne TVS-Diode beziehen.

Sind das vernünftige Annahmen?

Ich stelle mir vor, dass man nur dann Probleme bekommt, wenn man eine TVS-Diode anstelle eines Zener-Diodenpaares verwendet. Beispielsweise würde die Verwendung einer TVS-Diode mit ihrer ungenauen Durchbruchspannung , wenn die Schaltung einen "Wellenform-Begrenzer" fordert, schreckliche Ergebnisse liefern. Auf der anderen Seite würde man bei Verwendung eines Zener, wenn ein TVS vorgesehen war, den Unterschied wahrscheinlich nie bemerken, wenn große Leistungstransienten nicht zum Routinebetrieb gehören, oder würde man den Unterschied wahrscheinlich ziemlich schnell bemerken, wenn der Zener gebraten wurde?

Oder ist die richtige Antwort auf diese Mehrdeutigkeit einfach: "Ja, sie sind mehrdeutig. Und bis Sie sicher sind, welche Diode Sie verwenden sollen, sind Sie nicht bereit, die Schaltung aufzubauen."

diodes zener diagram tvs Füße
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Antworten:

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Der Grund, warum das gleiche Symbol manchmal für TVS-Dioden (Transorbs) und Zeners verwendet wird, ist, dass ein Transorb viel mit einem Zener gemeinsam hat. Ein idealer Zener und eine ideale TVS-Diode wären in ihren Eigenschaften nicht zu unterscheiden. Dies führt zu ... Faulheit in der Bibliotheksverwaltung (oder Unwissenheit) und das gleiche Symbol wird verwendet.

Die Regulator-Zener- und TVS-Zener-Dioden unterscheiden sich hinsichtlich ihres Aufbaus, um entweder eine höhere Dauerleistung oder eine hohe Impulsfähigkeit zu ermöglichen.

Zener-TVS-Geräte sind mit großflächigen Silizium-PN-Übergängen ausgestattet, die für Lawinenbetrieb ausgelegt sind und viel höhere Ströme verarbeiten als ihre Cousins, die Zener-Spannungsreglerdioden

Auf Waferebene werden nur unidirektionale TVS-Dioden erstellt. Die bidirektionalen TVS-Dioden, die Sie kaufen können, sind nur zwei solcher Chips, die in Serie verpackt sind.

Beispiele für Symbole für einige TVS-Geräte:

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Aus deinen Bildern

  1. Zenerdiode, es sei denn, die Teilenummer ruft ein Fernsehgerät auf
  2. TVS
  3. TVS
  4. Back-to-Back-Zener, sofern die Teilenummer nicht zwei unidirektionale Fernsehgeräte aufruft

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/HBD854-D.PDF

Verwenden Sie eine TVS-Diode anstelle oder zusätzlich zu einem MOV für den AC-Leitungsschutz?

JonRB
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... und so ist eine "bidirektionale" Diode theoretisch und praktisch gleichbedeutend mit zwei unidirektionalen Dioden derselben Spezifikation? Oder ist es wichtig, die Back-to-Back-Dioden in Kontakt zu bringen, anstatt durch einen kleinen Draht verbunden zu sein?
Feetwet
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Der einzige Nachteil bei der Verwendung von zwei unidirektionalen Teilen ist 1) zusätzlicher Stücklistenteil, 2) größere Leiterplattenfläche 3) zusätzliche Streuinduktivität aufgrund der zusätzlichen Leiterbahn. In Anbetracht der Tatsache, dass TVS-Dioden häufig in Gebieten mit hohen dv / dt-Transienten eingesetzt werden, könnte dies ein Problem sein.
JonRB
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Aus praktischer Sicht (und nicht so sehr in Bezug auf die Symbole) besteht der größte Unterschied in der Impulshandhabungsfähigkeit. Der zugrunde liegende Effekt ist für alle gleich - sie sind für einen recht präzisen Lawinendurchbruch ausgelegt (genau genommen gilt der Zener-Effekt für niedrige Durchbruchspannungen, der Lawinendurchbruch für höhere Spannungswerte). Wie Sie bereits sagten, können TVS-Dioden Energieimpulse jedoch weitaus besser verarbeiten als Zener, die für die Spannungsstabilisierung ausgelegt sind.

Zu den Symbolen: Es gibt auch unipolare TVS-Dioden (Surge Suppression), und das Symbol ist dasselbe wie für Zener (Spannungsstabilisierung). Manchmal kann nur die Anwendung (im Kontext des umgebenden Schaltplans) oder eine Fertigungs- / Teilenummer die ganze Geschichte erzählen ...

Zebonaut
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Oh ja, ich habe es versäumt, unidirektionale und bidirektionale Dioden in Betracht zu ziehen. Ich verstehe jedoch erneut, dass sowohl Zener als auch TVS zuverlässige bidirektionale Eigenschaften aufweisen. Ist dies also ein weiterer Punkt mit absichtlicher Mehrdeutigkeit? Oder würden Sie erwarten, dass die Symbole Nr. 1 und Nr. 4 explizit unipolare Dioden verwenden? (Und wenn ja, was ist der Unterschied zwischen diesen und bipolaren Varianten?)
Feetwet
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@feetwet, # 1 ist unipolar. # 2, 3 und 4 oder zweipolig. Nr. 1 lässt Strom in umgekehrter Richtung mit nur etwa 0,7 V Abfall zu. Die anderen benötigen eine Spannung, um die Durchbruchspannung zu erreichen und in beide Richtungen zu leiten.
Das Photon
@feetwet Hmmm ... ich würde es nicht unbedingt absichtliche Mehrdeutigkeit nennen. Überlegen Sie, wie viele verschiedene Arten von Widerständen es gibt und es ist immer das gleiche Symbol. Ein Schaltplan ist immer nur das: Eine schematische (sprich: abstrakte, vereinfachte) Darstellung der realen Sache. Aus Gründen der Lesbarkeit sind die Dinge weggelassen. Ähnlich wie bei Noten, bei denen die gleiche Melodie auf dem Papier identisch aussieht, aber auf Gitarre, Klavier oder Horn ganz anders klingt.
Zebonaut