產品分類
TVS二極管和肖特基二極管有什么區別？
1
拍明芯城
TVS二極管和肖特基二極管是功能迥異的半導體器件，前者用于電路瞬態過壓防護，后者用于高頻整流與低壓整流。以下從核心功能、關鍵特性、應用場景、選型關鍵參數四大維度展開對比分析，并結合具體案例說明其差異：
一、核心功能對比
| 器件類型 | 核心功能 | 工作原理 | 核心價值 |
|---|---|---|---|
| TVS二極管 | 瞬態過電壓抑制：吸收雷擊、ESD、浪涌等高能量瞬態脈沖，保護后級電路免受過壓損壞。 | 雪崩擊穿+能量泄放：當電壓超過擊穿電壓（Vbr）時，TVS進入雪崩擊穿區，將電壓鉗位在安全范圍，并通過低阻抗通路泄放能量。 | 高可靠性防護：響應時間<1ps，鉗位電壓波動<5%，避免電路因瞬態過壓失效。 |
| 肖特基二極管 | 高頻整流與低壓整流：實現高效、高速的電流單向導通，適用于高頻開關電源、射頻電路等。 | 肖特基勢壘+熱電子發射：金屬-半導體接觸形成肖特基勢壘，正向導通依賴熱電子發射，反向恢復無電荷存儲效應。 | 低損耗與高速特性：正向壓降低（0.2V~0.5V），反向恢復時間<10ns，降低功耗。 |
二、關鍵特性對比
| 特性 | TVS二極管 | 肖特基二極管 | 差異分析 |
|---|---|---|---|
| 響應速度 | 皮秒級（<1ps），遠快于ESD/浪涌脈沖上升時間（<1ns），實現“零延遲”防護。 | 納秒級（5ns~10ns），受限于載流子渡越時間，但滿足高頻開關需求。 | TVS需極致響應，肖特基需平衡速度與損耗。 |
| 正向壓降（Vf） | 非核心參數，通常>0.7V（類似普通二極管），因不用于導通電流，Vf影響可忽略。 | 核心參數：0.2V~0.5V（如BAT54C系列），顯著降低整流損耗（如12V轉5V電路效率提升2%）。 | TVS不關注Vf，肖特基依賴低Vf實現高效率。 |
| 反向恢復時間（Trr） | 不適用（TVS為非整流器件，無電荷存儲效應）。 | 關鍵參數：<10ns（如SS34系列），遠低于普通二極管（>100ns），減少高頻開關損耗。 | TVS無需Trr，肖特基以極短Trr實現高頻應用。 |
| 擊穿特性 | 軟擊穿+精準鉗位：擊穿后電壓穩定在鉗位電壓（Vc），波動<5%，避免二次過壓。 | 硬擊穿+單向導通：反向擊穿電壓高（>50V），擊穿后器件永久損壞，不可逆。 | TVS依賴可控擊穿保護電路，肖特基需避免反向擊穿。 |
| 漏電流（Ir） | 極低漏電流：<1μA（如SOT-23封裝TVS），避免電池供電設備續航下降。 | 反向漏電流較高：隨溫度指數上升（如25℃時10μA，125℃時>1mA），需散熱設計。 | TVS要求低漏電，肖特基需權衡漏電與熱設計。 |
三、應用場景對比
1. TVS二極管典型應用
消費電子防護：
USB 3.0接口：采用ESD5Z5.0T1（VRWM=5V，Cj=0.2pF），通過8kV ESD測試，信號完整性無損失。
HDMI 2.1接口：集成USBLC6-2SC6（寄生電容<0.5pF），支持20Gbps數據速率，鉗位電壓<15V。
汽車電子防護：
CAN總線節點：使用SMF4L33CA（VRWM=33V，Vc=42V@±50A），抗±15kV ESD，總線誤碼率<10?12。
動力電池包：并聯P6KE300CA（VRWM=300V，PPP=6kW），吸收6kV/3kA組合波浪涌，逆變器效率損失<0.1%。
工業控制防護：
PLC輸入端口：采用SMBJ24CA（VRWM=24V，箝位電壓36V@100A），通過IEC 61000-4-5 2kV/1.2×50μs測試。
光伏逆變器直流端：集成TVS陣列，響應時間<1ns，抑制電感負載反電動勢。
2. 肖特基二極管典型應用
高頻開關電源：
同步整流電路：采用SS34（Vf=0.38V@1A，Trr=5ns），效率提升至95%（比1N4007高8%）。
DC-DC降壓模塊：使用BAT54C（雙肖特基二極管，Vf=0.3V@100mA），降低12V轉3.3V損耗。
射頻電路：
微波混頻器：集成HSMS-286X系列（Cj<0.3pF，Vf=0.45V），減少高頻信號失真。
WiFi模塊：采用BAS40-04（SOT-23封裝，Vf=0.35V@100mA），優化2.4GHz頻段效率。
低壓大電流場景：
太陽能控制器：使用MBR1045（Vf=0.5V@10A，Trr=35ns），提升MPPT跟蹤速度。
LED驅動電路：集成B540C（Vf=0.3V@3A），降低12V驅動20W LED的發熱量。
四、選型關鍵參數對比
1. TVS二極管選型
| 參數 | 選型要點 | 典型值 |
|---|---|---|
| VRWM（反向工作電壓） | ≥被保護電路最高工作電壓的1.1倍（如12V系統選VRWM=15V）。 | 5V~600V（消費電子至工業場景）。 |
| Vbr（擊穿電壓） | 擊穿電壓下限需高于電路正常工作電壓，避免誤觸發。 | VRWM×1.1~VRWM×1.3。 |
| Vc（鉗位電壓） | 需低于被保護器件的絕對最大額定電壓（如MOSFET的Vds）。 | 通常為VRWM×1.2~VRWM×1.3。 |
| Ipp（峰值脈沖電流） | 需大于瞬態過壓的等效電流（如8/20μs波形下計算值）。 | 15A~50kW（視應用場景）。 |
| PPP（峰值脈沖功率） | 需滿足IEC 61000-4-5測試要求（如2kV浪涌對應PPP≥600W）。 | 600W~50kW（消費電子至工業高壓場景）。 |
| Cj（寄生電容） | 高速信號需Cj<0.5pF（如USB 3.0），低速信號可放寬至10pF。 | 0.2pF~10pF。 |
2. 肖特基二極管選型
| 參數 | 選型要點 | 典型值 |
|---|---|---|
| Vf（正向壓降） | 直接影響整流效率，需盡可能低（如12V轉5V電路建議Vf<0.4V）。 | 0.2V~0.5V（視電流與封裝）。 |
| Trr（反向恢復時間） | 高頻應用需Trr<10ns（如開關電源），低頻應用可放寬至100ns。 | 5ns~100ns。 |
| Ir（反向漏電流） | 高溫環境需關注Ir（如125℃時Ir<1mA），避免熱失控。 | 1μA~10mA（25℃~125℃）。 |
| If（正向電流） | 需大于電路最大工作電流（如10A LED驅動選If≥15A的型號）。 | 100mA~100A（消費電子至工業場景）。 |
| 封裝 | 高頻應用選微型封裝（如SOT-23），大電流應用選DFN、TO-220等。 | SOT-23、DFN、TO-220、TO-247。 |
五、核心差異總結
| 維度 | TVS二極管 | 肖特基二極管 |
|---|---|---|
| 功能定位 | 電路防護器件：專注瞬態過壓抑制，保障電路可靠性。 | 功率半導體器件：專注高效整流與低損耗，提升系統效率。 |
| 關鍵特性 | 極快響應、精準鉗位、低漏電、高浪涌承受能力。 | 低正向壓降、超短反向恢復時間、高頻特性、低壓大電流優勢。 |
| 失效模式 | 正常工作時不導通，過壓時雪崩擊穿（可恢復或失效，視能量）。 | 反向擊穿后永久損壞（需避免工作在反向擊穿區）。 |
| 應用場景 | 電源/信號線防護、ESD/浪涌抑制、高可靠性設備保護。 | 高頻開關電源、射頻電路、低壓整流、防反接保護。 |
六、典型應用案例對比
| 場景 | TVS二極管方案 | 肖特基二極管方案 | 差異分析 |
|---|---|---|---|
| USB 3.0接口防護 | ESD5Z5.0T1：VRWM=5V，Cj=0.2pF，通過8kV ESD測試，信號衰減<0.1dB。 | BAS70-04（肖特基二極管陣列）：Vf=0.35V，Cj=0.8pF，用于防反接但無法抑制ESD。 | TVS保護ESD，肖特基僅用于防反接，不可互換。 |
| 汽車CAN總線防護 | SMF4L33CA：VRWM=33V，Vc=42V@±50A，抗±15kV ESD，總線誤碼率<10?12。 | BAT54C（雙肖特基二極管）：Vf=0.3V，用于總線極性保護但無法抑制浪涌。 | TVS防護浪涌，肖特基僅用于極性保護，功能互補。 |
| 5V/2A開關電源整流 | 需外接肖特基二極管（如SS34）與TVS組合防護：TVS防浪涌，肖特基提升效率。 | SS34單用：Vf=0.38V，效率95%，但需額外TVS防護浪涌。 | TVS與肖特基常組合使用，前者防護、后者整流。 |
七、結論：如何選擇？
選TVS二極管：若需保護電路免受雷擊、ESD、浪涌等瞬態過壓威脅，或應用于高可靠性場景（如汽車電子、工業控制）。
選肖特基二極管：若需實現高頻整流、低壓大電流整流、防反接保護，或優化高頻開關電源、射頻電路的效率與速度。
組合使用：在復雜電路中，TVS與肖特基常協同工作（如TVS防護浪涌+肖特基整流），實現防護與效率的雙重優化。
責任編輯：Pan
【免責聲明】
1、本文內容、數據、圖表等來源于網絡引用或其他公開資料，版權歸屬原作者、原發表出處。若版權所有方對本文的引用持有異議，請聯系拍明芯城（marketing@iczoom.com），本方將及時處理。
2、本文的引用僅供讀者交流學習使用，不涉及商業目的。
3、本文內容僅代表作者觀點，拍明芯城不對內容的準確性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保證。讀者閱讀本文后做出的決定或行為，是基于自主意愿和獨立判斷做出的，請讀者明確相關結果。
4、如需轉載本方擁有版權的文章，請聯系拍明芯城（marketing@iczoom.com）注明“轉載原因”。未經允許私自轉載拍明芯城將保留追究其法律責任的權利。
拍明芯城擁有對此聲明的最終解釋權。
相關資訊
：
云母電容公司_云母電容生產廠商
74ls74中文資料匯總（74ls74引腳圖及功能_內部結構及應用電路）
開關三極管13007的規格參數、引腳圖、開關電源電路圖?三極管13007可以用什么型號替代?
芯片lm2596s開關電壓調節器的中文資料_引腳圖及功能_內部結構及原理圖_電路圖及封裝
芯片UA741運算放大器的資料及參數_引腳圖及功能_電路原理圖?ua741運算放大器的替代型號有哪些?
28nm光刻機卡住“02專項”——對于督工部分觀點的批判（睡前消息353期）
2012- 2022 拍明芯城ICZOOM.com 版權所有 客服熱線：400-693-8369 (9:00-18:00)
