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如何從原理上區(qū)別TVS管和ESD管

TVS管和ESD管的區(qū)別是：工作原理是一樣的，但功率和封裝是不一樣的；ESD主要是用來防靜電，防靜電就要求電容值低；TVS就做不到這一點，TVS的電容值比較高。

TVS管

當TVS管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時，它 能以10的負12次方秒量級的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，吸收高達數(shù)千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個預定值，有效地保護電子線路中的精密元 器件，免受各種浪涌脈沖的損壞。

靜電放電即ESD（Electro-Static discharge），是指具有不同靜電電位的物體互相靠近或直接接觸引起的電荷轉(zhuǎn)移。ESD是20世紀中期以來形成的以研究靜電的產(chǎn)生、危害及靜電防護等的學科，因此，國際上習慣將用于靜電防護的器材統(tǒng)稱為ESD。

ESD管

1）ESD靜電二極管，主要功能是防靜電，然而防靜電要求電容值低，一般在1--3.5PF之間；而TVS二極管的電容值卻比較高。

2）ESD保護二極管，主要應用于板級保護；TVS二極管用于初級和次級保護。

3）選用ESD靜電二極管時，更多看的是ESD二極管的的ESD rating (HBM/MM)和IEC61000-4-2的LEVEL，高速的USB和I/O非常重視ESD二極管的C；而選用TVS二極管時，看的是功率和封裝形式；在實際應用中，二者通常相輔相成，緊密相連，各自發(fā)揮優(yōu)勢，更有效地為電路安全保駕護航！

TVS管英文翻譯為Transient Voltage Suppressor二極管，是普遍使用的一種新型高效電路保護器件，它具有極快的響應時間（亞納秒級）和相當高的浪涌吸收能力。當它的兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時，TVS能以極高的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變?yōu)榈妥杩?，以吸收一個瞬間大電流，把它的兩端電壓箝制在一個預定的數(shù)值上，從而保護后面的電路元件不受瞬態(tài)高壓尖峰脈沖的沖擊。

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ESD防靜電電路如何設計

在電路中的接口處并聯(lián)ESD保護器件，的辦法是在接口的入口處并聯(lián)ESD二極管，由于ESD的鉗位特性，在靜電放電時，靜電尖峰電壓會被ESD二極管鉗壓在規(guī)定范圍內(nèi)，以此確保了后部芯片的穩(wěn)定。

在電路中選擇合適的ESD保護器件選擇ESD靜電保護器件需要注意的是：箝制電壓不能超過受保護器件的承受電壓，電路電壓不超過保護器件工作電壓，低電容值、漏電流盡可能的減少干擾及損耗。

ESD保護器件在電路中的位置及地線設置

（1）靜電保護器件應該盡量的安裝在接近靜電輸入的地方，遠離需要被保護器件；

（2）靜電保護器件一定接的是大地線，不是數(shù)字地線；

（3）回地的線路盡量的短，靜電保護器件與被保護線路之間的距離盡量的短；

（4）盡量避免被保護與未被保護線路并排走線。

二極管的工作原理

晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體形成的pn結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。當不存在外加電壓時，由于pn結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。

當外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進一步加強，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0。當外加的反向電壓高到一定程度時，pn結(jié)空間電荷層中的電場強度達到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程，產(chǎn)生大量電子空穴對，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。pn結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。