TVS二极管和ESD二极管到底有什么不同?

TVS二极管和ESD二极管到底有什么不同?

2025.04.25 00:00:00
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TVS二极管(瞬态电压抑制二极管)与ESD二极管(静电保护二极管)在电路保护中各有侧重,主要区别体现在以下方面:

一、核心功能差异

  1. TVS二极管
    主要用于抑制瞬态过电压,如雷击、电源浪涌、感性负载切换等产生的短时高压脉冲。其特点是能承受高功率(可达数千瓦),通过雪崩击穿将电压钳位至安全值,保护电路免受大电流冲击。

  2. ESD二极管
    专为静电放电(ESD)防护设计,例如人体静电(HBM)、设备放电(MM)等微小但高频的静电脉冲。其电容值极低(通常<0.05pF),避免对高速信号造成干扰,适合保护USB、HDMI等高频接口。

二、技术参数对比

TVS二极管和ESD二极管

三、应用场景区分

  1. TVS适用场景

    • 电源输入端的雷击浪涌防护

    • 电机驱动电路中的感性负载尖峰抑制

    • 交流电路保护(需使用双向TVS)

  2. ESD适用场景

    • 手机/电脑的USB、HDMI接口静电防护

    • 集成电路I/O端口保护

    • 高频信号线路(如5G通信模块)

四、选型注意事项

  1. TVS选型要点

    • 击穿电压需满足:VBR ≥ 1.2倍工作电压

    • 箝位电压应低于被保护器件耐受值

    • 高频场景选择低电容型号(如SAC系列)

  2. ESD选型要点

    • 符合IEC 61000-4-2标准(接触放电8kV)

    • 优先选择多通道集成型号(如6路保护)

    • 信号速率>100MHz时需电容<20pF

五、协同使用策略

    在实际电路中,常采用TVS+ESD组合方案:TVS作为初级防护吸收大能量浪涌,ESD作为次级防护处理残余静电脉冲,形成多级保护网络。例如在以太网端口中,TVS(如P6KE系列)负责浪涌抑制,ESD(如SRV05-4)处理接口静电。

通过以上对比可见,两者虽基于相似原理,但通过参数优化实现了不同场景的针对性防护。设计时需根据具体威胁类型(浪涌/静电)、信号频率及功率需求综合选择。