为什么TVS二极管的正极要接电路中的负极？其原理是什么？

Question

如题所述

Answer 1

这个不一定，要看瞬态抑制二极管TVS的型号。如果是单相瞬态抑制二极管TVS，那它必须是二极管的正极接电源中的负极(GND)；如果是双向瞬态抑制二极管TVS，它就不分正极和负极了

下图是一个瞬态抑制二极管的应用原理图。

瞬态抑制二极管属于稳压二极管中的派生产品，其表示符号与稳压二极管也是一样的。它瞬态抑制二极管TVS与稳压二极管的工作原理是一样的，都是利用稳定电压工作在反向击穿状态下特性的二极管。如下图所示 

瞬态抑制二极管的结构与普通稳压二极管不同，它的PN结面积比普通稳压二极管大，这样它的可耗散功率要比普通稳压二极管的大(普通稳压二极管的功率在0.5~1~3W之间)，而TVS则允许最大的反向电流可以达到几安倍至几十安倍。故它可以吸收外部干扰冲击电流的瞬态时高电压脉冲所产生的瞬间大电流。

它的工作特点为；当它的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能够以10∧-12秒量级的速度，将其两端的平时呈现的高阻状态，马上转变成低阻抗状态，来迅速吸收高达千瓦的浪涌功率，使它保护的两极的电压钳位在一个预定值内，这样就最大限度的保护了电子线路中的芯片、集成电路和各种电子元器件。这就是它为什么取名叫“瞬态抑制二极管”的由来。

单相瞬态抑制二极管和双向瞬态抑制二极管的型号太多，工作保护电压也多，其中包括分离式元件、贴片式。

Answer 2

虽然TVS管类似于稳压二极管，但是两者也不完全一样，就比如PN结，TVS二极管比稳压二极管组成的PN结面积大，因此它能承受的反向电流也就比稳压二极管的大，TVS二极管正向浪涌电流甚至能达到上百安，例如对于TVS二极管5KP54，它的最大脉冲电流可达到50A，这是稳压二极管不能比拟的，另外TVS二极管瞬时脉冲功率高达千瓦级别，而稳压二极管功率一般也就几瓦。
其实TVS是一种瞬态抑制二极管，顾名思义，就是能够瞬间抑制高能量的二极管，结合压敏电阻可能比较好理解，这种二极管是一种钳位二极管，类似于稳压管，它也起到钳位作用，它的原理就是在反向电压作用下能将高瞬态能量迅速降至最低值，将电压钳位到一定值，从而保护后级元器件或者对ESD敏感的设备。
这种钳位二极管有单向也有双向，如下图是单向和双向抑制二极管符号。一般单向TVS管用来保护直流电压,在直流场合见的较多，注意接入电路时候它的负极接在电压的正极；而双向的TVS管可以看做是由两个单向的TVS反接而成，它在电路当中可以不必考虑电压正负，因为它正向反向都能起到抑制作用，因此如果电路有可能来自两个方向冲击电压时候，需要考虑用双向TVS管，一般应用于交流场合，例如防雷、电源电压抑制等。
单向TVS和双向TVS
除了单向和双向这两种之外有些还是集成芯片形式出现，如下图是有四路的TVS二极管组成的阵列芯片，这种集成芯片集成度比单个高，这样避免放入多个单个TVS管，一般这种集成的芯片多用于各种高速信号处理电路以及数据接口电路，例如USB接口、各种差分信号接口、视频接口等。

Answer 3

TVS（瞬态抑制二极管），在电路中，就是利用它的反向击穿特性，来达到保护后级电路的目的，单向的TVS就类似稳压二极管，如果正极接到电源的正极就直接导通了，电源相当于短路，只有反接才正常，即TVS正极接电路负极，TVS负极接到要保护的电路。双向TVS就可以随便接，不分极性。