擊穿和能量吸收
TVS管(Transient Voltage Suppressor,瞬態電壓抑制二極體)的工作原理主要基於兩個關鍵機制:擊穿和能量吸收。具體如下:
擊穿機制。當TVS管兩端的電壓超過其擊穿電壓時,TVS管會迅速導通,進入反向擊穿狀態。這時,它像一個開關,將電路中的大電流引導至自身,從而保護電路不受過電壓的影響。
能量吸收機制。TVS管能夠非常迅速地回響電壓變化,並在極短的時間內吸收並耗散掉多餘的能量。這種能力使得TVS管在面對瞬變電壓和電流時,能夠有效地保護電路免受損害。
TVS管的工作原理與穩壓二極體相似,但在設計上有所不同。TVS管通常具有更大的PN結面積,這使得它能夠承受更高的電流和能量。在正常工作條件下,TVS管處於高阻態,對電路的影響很小。當電路中出現瞬態過電壓時,TVS管的阻抗迅速降低,從而吸收過電壓並保護電子設備。
此外,TVS管通常採用矽或其他半導體材料製成,具有非線性的電壓-電流特性。它能夠在極短的時間內(如10^-12秒級)回響並吸收高達數千瓦的浪涌功率,將兩極間的電壓鉗制在一個安全值,有效保護電子線路中的精密元器件免受浪涌脈衝的破壞。