Perbedaan antara dioda TVS dan dioda Zener, dalam diagram dan dalam praktek?

15

Saya telah melihat perlindungan sirkuit menggunakan dioda TVS dan Zener.

Saya telah melihat simbol-simbol berikut yang digunakan untuk mewakili dioda TVS dalam diagram sirkuit:

skema

mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab

Saya kira pertanyaan pertama adalah apakah ada perbedaan yang berarti antara dioda TVS dan Zener , dan jawabannya tampaknya adalah, "Karakteristiknya serupa, tetapi spesifikasi desain dan pengujian, dan aplikasi yang dimaksudkan, berbeda: Zeners adalah untuk spesifik dan berpotensi pengaturan tegangan kontinu. Dioda TVS kurang akurat tentang tegangan dan dirancang untuk melangsir (dan bertahan) transien daya besar. "

Kesan saya sejauh ini adalah simbol-simbol di atas:

  1. Harus diasumsikan merujuk pada dioda Zener (kecuali catatan menunjukkan sebaliknya).
  2. Jelas menunjukkan dioda TVS.
  3. Jelas menunjukkan dioda TVS.
  4. Mungkin merujuk pada pasangan dioda Zener, tetapi bisa merujuk ke satu dioda TVS.

Apakah ini asumsi yang masuk akal?

Saya membayangkan bahwa satu-satunya saat seseorang akan secara konsisten mengalami masalah adalah ketika menggunakan dioda TVS bukannya sepasang dioda Zener. Misalnya, menggunakan dioda TVS, dengan voltase kerusakan yang tidak tepat , ketika rangkaian panggilan untuk "clipper bentuk gelombang" akan menghasilkan hasil yang mengerikan. Di sisi lain, menggunakan Zener ketika TVS dimaksudkan, orang mungkin tidak akan pernah melihat perbedaannya jika transien daya besar bukan bagian dari operasi rutin, atau orang mungkin akan melihat perbedaannya dengan cepat ketika Zener digoreng?

Atau apakah jawaban yang tepat untuk ambiguitas ini hanya, "Ya, mereka ambigu. Dan sampai Anda yakin dioda mana yang akan digunakan, Anda belum siap untuk membangun sirkuit."

diodes zener diagram tvs footwet
sumber

Jawaban:

13

Alasan simbol yang sama kadang-kadang digunakan untuk dioda TVS (Transorbs) dan Zeners, adalah Transorb memiliki banyak kesamaan dengan Zener. Zener yang ideal dan dioda TVS yang ideal tidak dapat dibedakan dalam karakteristiknya. Ini menyebabkan ... kemalasan dalam manajemen perpustakaan (atau ketidaktahuan) dan simbol yang sama digunakan.

Regulator Zeners dan dioda TVS-Zener berbeda dalam aspek konstruksi mereka untuk memfasilitasi peringkat kontinu yang lebih tinggi atau kemampuan pulsa tinggi.

Perangkat Zener TVS dibangun dengan persimpangan pn silikon area luas yang dirancang untuk beroperasi dalam longsoran salju dan menangani arus yang jauh lebih tinggi daripada sepupunya, dioda pengatur tegangan Zener

Hanya dioda TVS uni-directional dibuat di tingkat wafer. Dioda bidirectional TVS yang dapat Anda beli hanyalah dua die yang dikemas secara seri.

Contoh simbol untuk beberapa perangkat TVS:

masukkan deskripsi gambar di sini

masukkan deskripsi gambar di sinimasukkan deskripsi gambar di sini

Dari gambar Anda

  1. Dioda zener kecuali nomor bagian memanggil TVS
  2. TVS
  3. TVS
  4. Zeners back-to-back kecuali nomor bagian memanggil dua TVS searah

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

Menggunakan dioda TVS bukan, atau sebagai tambahan MOV untuk perlindungan saluran AC?

JonRB
sumber
... dan dioda "bidirectional" keduanya secara teori dan praktis setara dengan dua dioda uni-directional dengan spesifikasi yang sama? Atau ada beberapa arti untuk menggambar dioda back-to-back dalam kontak vs dihubungkan oleh kabel kecil?
feetwet
1
Satu-satunya kelemahan dalam menggunakan dua bagian searah adalah 1) bagian BOM tambahan, 2) area papan lebih besar 3) induktansi liar tambahan karena jejak tambahan. Mengingat TVS-Dioda cukup sering digunakan di daerah dengan transien dv / dt tinggi, ini bisa menjadi masalah.
JonRB
2

Dari sudut pandang praktis (dan tidak begitu banyak melihat simbol), perbedaan terbesar adalah kemampuan penanganan pulsa. Efek yang mendasari adalah sama untuk semua - mereka dirancang untuk kerusakan longsoran salju yang cukup tepat (sebenarnya, efek Zener adalah untuk tegangan kerusakan rendah, kerusakan longsoran salju adalah untuk peringkat tegangan yang lebih tinggi). Namun, seperti yang Anda katakan, dioda TVS dapat menangani pulsa energi jauh lebih baik daripada Zeners yang dirancang untuk stabilisasi tegangan.

Mengenai simbol: Ada juga dioda TVS unipolar (penekan lonjakan), dan simbolnya sama seperti untuk Zeners (stabilisasi tegangan). Terkadang, hanya aplikasi (dalam konteks skematik sekitarnya) atau nomor Mfg./Part yang akan memberi tahu Anda keseluruhan cerita ...

zebonaut
sumber
Oh ya, saya lalai mempertimbangkan dioda uni-directional vs bi-directional. Meskipun sekali lagi, pemahaman saya adalah bahwa baik Zeners dan TVS memiliki karakteristik dua arah yang dapat diandalkan, jadi apakah itu titik lain dari ambiguitas yang disengaja? Atau apakah Anda berharap simbol # 1 dan # 4 secara eksplisit menggunakan dioda unipolar? (Dan jika demikian, apa perbedaan antara varian tersebut dan varian bipolar?)
feetwet
2
@feetwet, # 1 adalah unipolar. # 2, 3, dan 4 atau bipoloar. # 1 akan memungkinkan arus dalam arah sebaliknya dengan hanya sekitar 0,7 V drop. Yang lain akan membutuhkan tegangan untuk mencapai tegangan tembus untuk melakukan di kedua arah.
The Photon
@ kaki Hmmm ... Saya tidak perlu menyebutnya ambiguitas yang disengaja. Pikirkan tentang berapa banyak jenis resistor yang berbeda di luar sana, dan itu selalu merupakan simbol yang sama. Skematis selalu seperti itu: Representasi skematis (baca: abstrak, disederhanakan) dari hal yang nyata. Agar mudah dibaca, semuanya ditinggalkan. Mirip seperti lembaran musik, di mana melodi yang sama terlihat identik di atas kertas, tetapi terdengar sangat berbeda ketika dimainkan oleh gitar, piano, atau klakson.
zebonaut