Differenze tra diodo TVS e diodi Zener, nei diagrammi e nella pratica?

15

Ho esaminato la protezione dei circuiti utilizzando i diodi TVS e Zener.

Ho visto i seguenti simboli usati per rappresentare i diodi TVS negli schemi circuitali:

schematico

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Immagino che la prima domanda sia se esiste una differenza significativa tra i diodi TVS e Zener e la risposta sembra essere: "Le loro caratteristiche sono simili, ma le loro specifiche di progettazione e test e le applicazioni previste sono diverse: gli Zeners sono specifici e regolazione della tensione potenzialmente continua. I diodi TVS sono meno precisi sulla tensione e progettati piuttosto per deviare (e sopravvivere) transitori di potenza di grandi dimensioni. "

La mia impressione finora è quella dei simboli sopra:

Dovrebbero essere assunto che faccia riferimento a un diodo Zener (a meno che le note non indichino diversamente).
Indica in modo univoco un diodo TVS.
Indica in modo univoco un diodo TVS.
Probabilmente si riferisce a una coppia di diodi Zener, ma potrebbe riferirsi a un singolo diodo TVS.

Sono ipotesi ragionevoli?

Immagino che l'unica volta in cui ci si imbatte costantemente in problemi è quando si utilizza un diodo TVS anziché una coppia di diodi Zener. Ad esempio, l'uso di un diodo TVS, con la sua tensione di interruzione imprecisa , quando il circuito richiede un "tagliatore di forme d'onda" produrrebbe risultati terribili. D'altra parte, usando uno Zener quando si intendeva un TVS uno probabilmente non noterebbe mai la differenza se i transitori di potenza di grandi dimensioni non fanno parte del normale funzionamento, oppure si noterebbe probabilmente la differenza abbastanza rapidamente mentre lo Zener veniva fritto?

O è la risposta corretta a questa ambiguità semplicemente: "Sì, sono ambigui. E finché non sei sicuro di quale diodo utilizzare non sei pronto per costruire il circuito."

— feetwet
fonte

13

Il motivo per cui lo stesso simbolo viene talvolta utilizzato per i diodi TVS (Transorbs) e Zeners, è che un Transorb ha molto in comune con uno Zener. Uno Zener ideale e un diodo TVS ideale sarebbero indistinguibili nelle loro caratteristiche. Questo porta a ... pigrizia nella gestione della biblioteca (o ignoranza) e viene usato lo stesso simbolo.

I regolatori Zeners e diodi TVS-Zener si differenziano per gli aspetti della loro costruzione per facilitare un rating continuo più elevato o un'elevata capacità di impulso.

I dispositivi Zener TVS sono costruiti con giunzioni pn di silicio ad ampia area progettate per funzionare a valanga e gestire correnti molto più elevate rispetto ai loro cugini, diodi regolatori di tensione Zener

Solo i diodi TVS unidirezionali vengono creati a livello di wafer. I diodi TVS bidirezionali che è possibile acquistare sono solo due di questi stampi confezionati in serie.

Esempi di simboli per alcuni dispositivi TVS:

Dalle tue immagini

Diodo Zener a meno che il numero di parte non richiami un TVS
TVS
TVS
Zeners back-to-back a meno che il numero di parte non richiami due TVS unidirezionali

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

Stai utilizzando un diodo TVS anziché o in aggiunta a un MOV per la protezione della linea CA?

— JonRB
fonte

... e quindi un diodo "bidirezionale" è sia teoricamente che praticamente equivalente a due diodi unidirezionali della stessa specifica? O c'è qualche significato nel disegnare i diodi back-to-back in contatto vs collegati da un filo piccolo?

— feetwet,

1

L'unico inconveniente nell'uso di due parti unidirezionali è 1) parte della distinta componenti aggiuntiva, 2) area della scheda più grande 3) induttanza vagante aggiuntiva dovuta alla traccia aggiuntiva. Considerando che i diodi TVS sono abbastanza spesso usati in aree con transitori dv / dt elevati, questo potrebbe essere un problema.

— JonRB,

2

Da un punto di vista pratico (e non tanto guardando i simboli), la più grande differenza è la capacità di gestione degli impulsi. L'effetto sottostante è lo stesso per tutti: sono progettati per una ripartizione delle valanghe abbastanza precisa (a rigor di termini, l'effetto Zener è per le tensioni di rottura basse, la ripartizione delle valanghe è per valori di tensione più elevati). Tuttavia, come dici già, i diodi TVS sono in grado di gestire gli impulsi energetici in modo molto migliore rispetto agli Zener progettati per la stabilizzazione della tensione.

Per quanto riguarda i simboli: esistono anche diodi TVS unipolari (soppressione di sovratensione) e il simbolo è lo stesso degli Zeners (stabilizzazione della tensione). A volte, solo l'applicazione (nel contesto dello schema circostante) o un numero Mfg./Part ti racconterà l'intera storia ...

— zebonaut
fonte

Oh sì, ho trascurato di prendere in considerazione diodi unidirezionali e bidirezionali. Anche se, ancora una volta, la mia comprensione è che sia gli Zeners che i TVS hanno caratteristiche bidirezionali affidabili, quindi è un altro punto di ambiguità intenzionale? O ti aspetteresti che i simboli n. 1 e n. 4 impieghino esplicitamente diodi unipolari? (E se sì, qual è la distinzione tra quelle e le varianti bipolari?)

— feetwet

2

@feetwet, # 1 è unipolare. # 2, 3 e 4 o bipoloar. # 1 consentirà la corrente nella direzione inversa con solo una caduta di circa 0,7 V. Gli altri avranno bisogno di una tensione per raggiungere la tensione di rottura per condurre in entrambe le direzioni.

— The Photon,

@feetwet Hmmm ... Non la definirei necessariamente ambiguità intenzionale. Pensa a quanti diversi tipi di resistori ci sono, ed è sempre lo stesso simbolo. Uno schema è sempre solo questo: una rappresentazione schematica (leggi: astratta, semplificata) della cosa reale. Per leggibilità, le cose sono lasciate fuori. Proprio come gli spartiti, in cui la stessa melodia sembra identica sulla carta, ma suona molto diversa quando suonata da una chitarra, un pianoforte o un corno.

— zebonaut,