TVS瞬态抑制二极管，单向和双向有什么区别？

1、TVS瞬态抑制二极管的分类

根据方向来分，有单向和双向之分；

根据外形来看，有直插和贴片之分；

根据工作电压来分，有高压和低压之分；

根据功率大小来分，有小功率和大功率之分；

根据结电容来分，有低电容和高电容之分；

根据用途来分，有常规型TVS和汽车级TVS；

2、单向TVS和双向TVS的区别

1）极间电容不同：单向TVS的极间电容Cj要比双向TVS的大；
2）单向TVS管的特性与稳压二极管相似，而双向TVS管的特性相当于两个稳压二极管反向串联；
3）电流曲线不同：单向TVS电路符号与稳压二极管相同，其正向特性与普通二极管相同，反向特性为典型的PN结雪崩器件；双向TVS正反向都是典型的PN结雪崩器件。
4）应用不同：单向TVS一般用在直流电路中，双向TVS用在交流保护中。
5）万用表：单向TVS一边通，双向TVS两边都有电压；
　　测量二极管的档位，单向一边通，双向2边都有电压；
　　测直流，双向对称，单向只有反向是雪崩击穿特性，一般1mA下测。
5）传导方向：单向TVS只允许电流在一个方向上通过，而双向TVS可以在两个方向上传导电流。
6）适用场景：单向TVS主要用于保护电源线路和家用电器等，而双向TVS适用于电源线路、信号线路以及各种电子设备和系统。
7）材料制造：单向TVS通常由硅或碳化硅制成，而双向TVS主要由氧化锌或金属氧化物半导体制成。
8）在USB数据线上，都是用双向TVS二极管；

备注：看型号可以识别单向和双向。型号尾缀后面A是单向，CA是双向，如：SM8S30A是单向TVS，SM8S30CA是双向TVS；

3、TVS二极管原理图符号

bi-directional 双向TVS 原理图符号

uni-direction单向TVS 原理图符号

4、TVS二极管的工作原理

TVS二极管（单向）反接并入电路中，当电路正常工作时，TVS二极管处于OFF状态，只消耗一定的漏电流。当电路出现异常过电压并达到TVS（雪崩）击穿电压时，TVS迅速由高电阻状态突变为低电阻状态，泄放由异常过电压导致的瞬时过电流到地，同时把异常过电压钳制在较低的水平，从而保护后级电路免遭异常过电压的损坏。

TVS二极管的工作原理

5、TVS二极管单向与双向的电流曲线
单向TVS管的特性与稳压二极管相似，双向TVS管的特性相当于两个稳压二极管反向串联；

电流曲线不同。单方向的TVS管的电路符号与普通的稳压管相同，其正向特性与普通二极管相同，反向特性为典型的PN结雪崩器件。双向二极管正反向都是典型的PN结雪崩器件。

单向TVS (Unidirectional TVS)

对应的V-I曲线为：

对于单向TVS，当有负半周的电压时，相当于二极管正常导通钳位电压大概在0.7V。当然负半周电压超过耐压值会将TVS烧毁。

双向TVS (Bidirectional TVS)

对应的V-I曲线为：

4、TVS二极管和稳压管的区别

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ZD是齐纳二极管（Zener Diode）的缩写，也被称为稳压二极管。‌

齐纳二极管是一种特殊的二极管，其主要特点是反向使用时，当电压达到一定值时，电流会急剧增加，但电压则保持恒定，这使得它能够在电路中作为稳压器或电压基准元件使用。

TVS二极管用来保护后段的IC免受由静电和电源波动引起的意外过电压和浪涌的影响。 整流二极管和肖特基势垒二极管利用的是二极管的正向特性，而TVS二极管与齐纳二极管（ZD）一样，利用的是二极管的反向特性。

如下图所示将TVS二极管与IC并联，当电路正常工作时，TVS二极管处于OFF状态，只消耗一定的漏电流。 当被施加了浪涌等过电压时，TVS二极管会变为ON状态，并且TVS侧会消耗脉冲电流，从而钳制过电压并保护后段的IC。

TVS和ZD（稳压管）在利用二极管的反向特性方面是相同的，但是由于ZD（稳压管）主要用于恒压应用，因此对电压稳定的低电流范围（5mA～40mA）规定了“齐纳电压（VZ）”。 此外，ZD（稳压管）基本上在ON状态下使用。

而TVS为了不影响IC的驱动电压，在电路正常工作期间处于OFF状态，当被施加了浪涌等突发过电压时，击穿电压值变得越发重要。 因此，规定了绝对不会导致击穿的两个电压——“截止电压（VRWM）”和“击穿电压（VBR）”。 此外，由于其主要用途是过电压保护，因此，作为保护特性，对几A～几十A范围内的大电流范围特性也有规定。

5、TVS二极管命名规则

TVS管的型号由三部分组成：系列名+电压值+单/双向符号

如SMBJ200CA：

1、MAJ、SMBJ、SMCJ、SMDJ表示贴片封装：分别代表的峰值脉冲功率为400W、600W、1500W和3000W。

2、系列名后的数字代表击穿电压标称值或反向断态电压值。

3、A表示单向，CA表示双向。

管子标有黑线的一段为管子的正极，这与钽电容是相同的，与其他具有极性的器件标号正好相反，一定要注意，钽电容正负极上电出错可是会爆炸的！

其它系列名表示同轴引线封装

P4KE=400W、P6KE=600W、1.5KE=1500W，SA=500W、3KP=3000W

如P6KE200A这个后边数字200表示的是击穿电压（VBR）

6、重要参数

(1)Vrwm反向工作峰值电压：

TVS的最高工作电压，可连续施加而不引起TVS劣化或损坏的最高工作峰值电压或直流峰值电压。对于交流电压，用最高工作电压有效值表示，在VRWM下，TVS认为是不工作的，即是不导通的。换一句话，电路的最高工作电压必须小于Vrwm，否则将会导致TVS动作导致电路异常。

(2) IR漏电流：

漏电流，也称待机电流。在规定温度和最高工作电压条件下，流过TVS的最大电流。TVS的漏电流一般是在截止电压下测量，对于某一型号TVS,IR应在规定值范围内。对TVS两端施加电压值为VRWM，从电流表中读出的电流值即为TVS的漏电流IR。对于同功率和同电压的TVS，在VRWM≤10V时，双向TVS漏电流是单向TVS漏电流的2倍。对于一些模拟端口，漏电流会影响AD的采样值，所以TVS的漏电流越小越好。

(3) VBR击穿电压

击穿电压，指在V-I特性曲线上，在规定的脉冲直流电流IT或接近发生雪崩的电流条件下测得TVS两端的电压。测试的电流It一般选取10mA左右，施加的电流的时间不应超过400ms，以免损坏器件，VBRMIN和VBRMAX是TVS击穿电压的一个偏差，一般TVS为±5%的偏差。测量时，VBR落在VBRMIN.和VBRMAX.之间视为合格品。

(4) IPP峰值脉冲电流，VC钳位电压

峰值脉冲电流，给定脉冲电流波形的峰值。TVS一般选用10/1000μs电流波形。钳位电压，施加规定波形的峰值脉冲电流IPP时，TVS两端测得的峰值电压。IPP及VC是衡量TVS在电路保护中抵抗浪涌脉冲电流及限制电压能力的参数，这两个参数是相互联系的。对于TVS在防雷保护电路中的钳位特性，可以参考VC这个参数。对于相同型号TVS，在相同IPP下的VC越小，说明TVS的钳位特性越好。TVS的耐脉冲电流冲击能力可以参考IPP，同型号的TVS，IPP越大，耐脉冲电流冲击能力越强。

(5) 结电容CI，漏电流Ir

结电容是TVS中的寄生电容，在高速IO端口保护需要重点关注，过大的结电容可能会影响信号的质量。漏电流主要带来了功率的损耗，或者是在模拟信号中，会影响AD信号的采样值。