瞬態(tài)抑制二極管TVS的工作原理？|深圳比創(chuàng)達(dá)電子EMC（下）

TVS二極管與Zener二極管同樣作為過壓保護(hù)， TVS著重浪涌電壓的鉗位保護(hù)，具有抗大電流沖擊的能力;Zener管著重于穩(wěn)壓效果，具有浪涌電流小，保護(hù)電壓穩(wěn)的特點(diǎn)，兩者在原理與保護(hù)特性有所區(qū)別，同時(shí)在個(gè)別應(yīng)用領(lǐng)域又能一定程度的互換。

一、齊納擊穿

當(dāng)反向電壓增大到一定值時(shí)，勢(shì)壘區(qū)內(nèi)就能建立起很強(qiáng)的電場(chǎng)，它能夠直接將束縛在共價(jià)鍵中的價(jià)電子拉出來，使勢(shì)壘區(qū)產(chǎn)生大量的電子--空穴對(duì)，形成較大的反向電流，產(chǎn)生擊穿，把這種在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，使勢(shì)壘區(qū)中原子直接激發(fā)的擊穿現(xiàn)象稱為齊納擊穿。

齊納擊穿一般發(fā)生在摻雜濃度較高的PN結(jié)中。這是因?yàn)閾诫s濃度較高的PN結(jié)，空間電荷區(qū)的電荷密度很大，寬度較窄，只要加不大的反向電壓，就能建立起很強(qiáng)的電場(chǎng)，發(fā)生齊納擊穿。

二、雪崩擊穿

隨著反向電壓的提高，空間電荷區(qū)內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng)，通過勢(shì)壘區(qū)的載流子獲得的能量也隨之增加。當(dāng)反向電壓接近擊穿電壓Vbr時(shí)，這些有較高能量的載流子與空間電荷區(qū)內(nèi)的中性原子相遇發(fā)生碰撞電離，產(chǎn)生新的電子--空穴對(duì)。

這些新產(chǎn)生的電子和空穴又會(huì)在電場(chǎng)的作用下，重新獲得能量，碰撞其它的中性原子使之電離，再產(chǎn)生更多的電子--空穴對(duì)。這種連鎖反應(yīng)繼續(xù)下去，使空間電荷區(qū)內(nèi)的載流子數(shù)量劇增，就像雪崩一樣，使反向電流急劇增大，產(chǎn)生擊穿。所以把這種擊穿稱為雪崩擊穿。

雪崩擊穿一般發(fā)生在摻雜濃度較低、外加電壓又較高的PN結(jié)中。這是因?yàn)閾诫s濃度較低的PN結(jié)，空間電荷區(qū)寬度較寬，發(fā)生碰撞電離的機(jī)會(huì)較多。

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