TVS-Dioden

Grundstruktur	Symbol	Anwendungen und Merkmale
*Im Falle einer einzigen Richtung		Schützt nachgeschaltete ICs vor unerwarteten Überspannungen, die durch statische Elektrizität und Stromversorgungsschwankungen verursacht werden. Verwendet in der Regel das Funktionsprinzip von Konstantspannungsdioden (Zener-Dioden)

TVS ist die Abkürzung für Transient Voltage Suppressor und dient dem Schutz vor Überspannungen und ESD.

Funktionsweise der TVS-Diode

TVS-Dioden werden verwendet, um nachgeschaltete ICs vor unerwarteten Überspannungen und Überschlägen zu schützen, welche durch statische Elektrizität und Schwankungen in der Stromversorgung verursacht werden.
Im Gegensatz zu Gleichrichter- und Schottky-Barriere-Dioden, die die Vorwärtscharakteristik verwenden, machen sich TVS-Dioden (wie Zeners) die Sperrcharakteristik zunutze.
Wenn die TVS-Diode, wie in der Abbildung unten, parallel zum IC geschaltet wird, ist die Diode bei normalem Betrieb der Schaltung ausgeschaltet und verbraucht lediglich einen kleinen, konstanten Leckstrom.
Tritt eine Überspannung wie z. B. eine Spannungsspitze auf, schaltet sich die Diode ein und dämpft die Überspannung, indem der Impulsstrom auf der TVS-Seite abgefangen wird, wodurch der nachgeschaltete IC geschützt wird.

TVS-Diodenpolarität (unidirektional und bidirektional)

Die Polarität der TVS-Diode ist ein Parameter, der mit der Qualität der Schaltung zusammenhängt.
Die unidirektionale TVS wird als Schutzelement in LH- und anderen einpoligen Schaltungen verwendet. Sie eignet sich nicht zum Schutz bipolarer Schaltungen.
Im Gegensatz dazu kann die bidirektionale TVS sowohl den positiven als auch den negativen Pol schützen und eignet sich daher für den Schutz von bipolaren Schaltungen und Datenleitungen wie z.B. CAN.
Bidirektionale TVS können auch zum Schutz einpoliger Schaltungen verwendet werden.

Unterschiede zwischen TVS und ZD

TVS und ZD ähneln sich insofern, als dass sie beide die Sperreigenschaften der Diode nutzen. Die ZD wird jedoch hauptsächlich für Anwendungen mit konstanter Spannung verwendet, so dass die Zenerspannung（V_Z）im Niedrigstrombereich von 5mA bis 40mA spezifiziert ist, wo die Spannung stabil ist.
Außerdem wird sie hauptsächlich im EIN-Zustand verwendet.
Bei der TVS sollte die Durchbruchspannung bei einer plötzlichen Überspannung, wie z.B. einer Spannungsspitze, auftreten. Im Normalzustand befindet sie sich im (nichtleitenden) AUS-Zustand, um die Ansteuerspannung des ICs nicht zu beeinträchtigen.
Folglich gibt es zwei spezifizierte Spannungsarten, unterhalb derer niemals Durchbrüche geschehen: die Durchbruchsspannung（V_BR）und die maximale Sperrspannung （V_RWM）.
Da der Überspannungsschutz die Hauptanwendung ist, sind hohe Ströme im 1- bis 2-stelligen Ampere-Bereich unter den Schutzmerkmalen aufgeführt.