Wie funktionieren TVS-Dioden?

Mir ist bekannt, wie Zenerdioden als Spannungsklemmen funktionieren können, aber wie funktionieren TVS-Dioden in Bezug auf den physikalischen Aufbau?

Der Wikipedia-Artikel erklärt, wofür sie verwendet werden, und ein wenig über ihre Fähigkeiten und Parameter, erklärt aber nicht wirklich, wie sie konstruiert sind oder was ihr detailliertes physikalisches Verhalten ist.

Gibt es eine Möglichkeit, sie mit einer diskreten Darstellung zu beschreiben, oder sind sie eine einzigartige Konstruktion?

Stellen Sie sich sie als Dioden vor, die den Durchbruch rückgängig machen können, ohne Schaden zu nehmen. Einige Zener funktionieren auch so.
@ Rev1.0 Überhaupt nicht. Ich frage nach der physischen Konstruktion des TVS-Geräts, nicht nach dem Unterschied in den Eigenschaften zwischen einem TVS und einem Zener.
Nur nach ihrem Verhalten zu urteilen, werden sie höchstwahrscheinlich als zwei Back-to-Back-Zenerdioden hergestellt (wie sie diesen Teil machen, liegt jedoch außerhalb meines Fachgebiets).

Antworten (1)

Theoretisch (im Land der kugelförmigen Kühe) sind TVS-Dioden die gleichen wie andere Zener-Dioden.

In der Praxis sagt Semtech :

Die elektrischen Eigenschaften der Transientenschutzschaltung werden durch Faktoren wie etwa die Sperrschichtfläche, die Dotierungskonzentration und den spezifischen Widerstand des Substrats bestimmt. Die Stoßleistung und die Stoßstromfähigkeit der TVS-Diode sind proportional zur Sperrschichtfläche. TVS-Dioden sind mit Übergängen mit großer Querschnittsfläche zum Absorbieren hoher Übergangsströme konstruiert. Während die VI-Kennlinie der TVS-Diode der einer Zenerdiode ähnelt, werden TVS-Dioden speziell für die Unterdrückung von Überspannungen entwickelt, charakterisiert und getestet. Im Gegensatz dazu sind Zenerdioden für die Spannungsregelung ausgelegt und spezifiziert.

Mit anderen Worten, normale Zenerdioden sind für einen kleinen Strom ausgelegt (dh mit einer kleinen Übergangsfläche), der kontinuierlich fließt. Der größere Übergang in TVS-Dioden kann viel größere Durchbruchströme aushalten, jedoch nur für kurze Zeit.

Darüber hinaus sind normale Zenerdioden so ausgelegt, dass sie bei einem bestimmten Strom eine genaue Durchbruchspannung erhalten. TVS-Dioden haben etwas lockerere Toleranzen, aber das spielt keine Rolle, da sie mit stark variierenden Strömen umgehen müssen und die Spannung sowieso mit dem Strom variiert. (Dies ist nicht so sehr ein Unterschied in der Konstruktion, sondern in der Prüfung.)

Bidirektionale TVS-Dioden sind als zwei Dioden aufgebaut, die Rücken an Rücken geschaltet sind (häufig auf demselben Chip). Für spannungsregelnde Zenerdioden wäre ein solcher Aufbau nicht sinnvoll.

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