概述

单向TVS二极管（unidirectional TVS diode）和双向TVS二极管（bidirectional TVS diode）在结构和工作原理上有所不同，主要体现在对电压极性的响应方式上。它们的主要区别如下：

1. 极性方向的响应

  • 单向TVS二极管：
    单向TVS二极管的工作原理类似于齐纳二极管，设计用于应对一个方向的电压冲击。它对正向电压呈现低阻抗（导通状态），对反向电压则有一个击穿电压。当反向电压超过其击穿电压时，二极管迅速导通并将电流分流。因此，单向TVS二极管只在反向电压（负极性电压）下起保护作用，对正向电压则保持截止状态。它常用于直流（DC）电路中，保护电压极性较为固定的设备。
  • 双向TVS二极管：
    双向TVS二极管相当于两个背靠背的单向TVS二极管，它能够对两个极性方向的电压冲击做出响应。当正向或反向电压超过击穿电压时，双向TVS二极管都会进入导通状态，从而对瞬态电压提供保护。它适合交流（AC）电路或存在双极性电压冲击的场景，如通信线路和电源线的浪涌保护。

2. 符号表示

  • 单向TVS二极管：
    电路符号类似于常见的齐纳二极管，带有箭头指示电流方向，并在正向上具有一个截止电压，反向有击穿电压。
  • 双向TVS二极管：
    电路符号为两个背对背的二极管，这表示它可以在正、反两个方向都工作。没有明确的电流方向指示，因为其可以应对任意方向的电压变化。

3. 应用场景

  • 单向TVS二极管：
    适用于直流电源电路、直流通信线路等需要单向电压保护的设备中。例如，在某些敏感的低压直流电路中，单向TVS二极管可以保护电路免受反向电压或瞬态电压的影响。
  • 双向TVS二极管：
    主要应用于交流电源电路、数据线保护、双极性信号传输线路等场景。在这种情况下，设备可能会受到正负极性瞬态电压的冲击，因此需要双向保护。

4. 电压特性

  • 单向TVS二极管：
    其击穿电压通常只对反向电压有效。当正向电压施加时，TVS二极管会表现出一定的正向导通电压（通常约为0.7V到1.0V，类似于普通二极管的正向压降），而反向电压超过击穿电压时，TVS二极管才会开始导通保护。
  • 双向TVS二极管：
    双向TVS二极管在正负方向上都有相同的击穿电压（对称特性）。因此，当施加的瞬态电压为正或负，且超过该击穿电压时，TVS二极管都能够保护电路。

总结

  • 单向TVS二极管：
    适用于单极性电压的电路，主要保护直流电路中的反向电压冲击。
  • 双向TVS二极管：
    适用于双极性电压的电路，尤其是交流电路或双极性信号线路，能够应对正负两个方向的电压冲击。

这两种TVS二极管在瞬态电压保护中的应用场景不同，选择时需要根据电路的电压极性特点来进行匹配。

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