TVS二極管的工作原理
TVS二極管通過(guò)在瞬態(tài)電壓過(guò)高時(shí)快速擊穿，從而將瞬態(tài)電壓“吸收”，并將其轉(zhuǎn)移到地線或其他電路中，保護(hù)后續(xù)的敏感元件免受損害。TVS二極管的響應(yīng)時(shí)間非常短，通常在納秒級(jí)別。它們的工作特點(diǎn)包括低導(dǎo)通電阻、極快的瞬態(tài)響應(yīng)以及極高的峰值電流承載能力。
并聯(lián)使用TVS二極管的目的
在某些應(yīng)用場(chǎng)景下，可能會(huì)需要為多個(gè)信號(hào)線路或多個(gè)電壓級(jí)別提供過(guò)電壓保護(hù)。對(duì)于這種需求，工程師可能會(huì)考慮將多個(gè)TVS二極管并聯(lián)使用。并聯(lián)TVS二極管的主要目的是：
增加保護(hù)能力：多個(gè)TVS二極管并聯(lián)可以提升總的過(guò)電壓抑制能力，以應(yīng)對(duì)更高電壓或更大的瞬態(tài)能量。
分擔(dān)負(fù)載：當(dāng)電路中有多個(gè)信號(hào)通道或設(shè)備時(shí)，單個(gè)TVS二極管的響應(yīng)可能不夠覆蓋所有的保護(hù)需求。并聯(lián)多個(gè)TVS二極管，可以分別保護(hù)不同的電路或設(shè)備，確保每個(gè)部分都有獨(dú)立的保護(hù)。
提高容錯(cuò)性：在某些復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)中，單個(gè)TVS二極管可能會(huì)因某種原因失效（例如熱失效、電流過(guò)大等）。通過(guò)并聯(lián)多個(gè)TVS二極管，可以提高電路的容錯(cuò)能力，避免單點(diǎn)故障導(dǎo)致整體失效。
TVS二極管并聯(lián)使用時(shí)需要注意的問(wèn)題
雖然TVS二極管可以并聯(lián)使用，但在設(shè)計(jì)時(shí)需要特別注意以下幾點(diǎn)：
二極管特性匹配：在并聯(lián)使用多個(gè)TVS二極管時(shí)，各個(gè)二極管的特性必須盡可能匹配。不同的TVS二極管其擊穿電壓、最大峰值電流、響應(yīng)時(shí)間等參數(shù)可能不同。如果并聯(lián)的TVS二極管特性不一致，某個(gè)二極管可能會(huì)承受更多的電流，從而導(dǎo)致過(guò)早失效。為了確保每個(gè)TVS二極管均勻分擔(dān)電流負(fù)載，最好選擇相同型號(hào)、同一批次的TVS二極管。
工作電壓的匹配：并聯(lián)使用的TVS二極管應(yīng)具有相似的工作電壓。盡管TVS二極管的保護(hù)電壓范圍通常比較寬，但如果二極管的工作電壓差異過(guò)大，某些TVS二極管可能會(huì)在低于預(yù)期的電壓下?lián)舸?，?dǎo)致失效。因此，選擇具有相似工作電壓的二極管非常重要。
電流分擔(dān)問(wèn)題：即使選用了相同型號(hào)的TVS二極管，實(shí)際的電流分擔(dān)仍然可能存在不均勻的情況。為了確保多個(gè)TVS二極管能夠均勻分擔(dān)電流，建議在二極管之間增加適當(dāng)?shù)拇?lián)電阻，以實(shí)現(xiàn)更好的電流均衡。
保護(hù)容量的考慮：在并聯(lián)多個(gè)TVS二極管時(shí)，需要考慮整體電路的保護(hù)能力。多個(gè)TVS二極管并聯(lián)后，整體電流承載能力和吸收能量的能力將疊加，從而提高了電路的保護(hù)級(jí)別。但需要注意的是，保護(hù)能力并不是無(wú)限增加的，電路的設(shè)計(jì)需要考慮并聯(lián)TVS二極管的總能量吸收能力。
TVS二極管并聯(lián)的實(shí)際應(yīng)用
多信號(hào)線路保護(hù)：在多路信號(hào)線的電路設(shè)計(jì)中，可能會(huì)需要使用多個(gè)TVS二極管進(jìn)行并聯(lián)保護(hù)。例如，在工業(yè)控制系統(tǒng)或通信設(shè)備中，多個(gè)信號(hào)線同時(shí)受到瞬態(tài)電壓的干擾，使用多個(gè)并聯(lián)的TVS二極管可以有效地保護(hù)每條信號(hào)線不受過(guò)電壓損害。
高功率電路保護(hù)：對(duì)于高功率電子設(shè)備，單個(gè)TVS二極管可能無(wú)法應(yīng)對(duì)大功率的瞬態(tài)電壓，因此設(shè)計(jì)師可以采用多個(gè)TVS二極管并聯(lián)的方式，提升電路的保護(hù)能力，尤其是在電源輸入端。
電源電路的過(guò)電壓保護(hù)：在電源設(shè)計(jì)中，常常需要對(duì)電源輸入端進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)。多個(gè)TVS二極管并聯(lián)可以增強(qiáng)電源電路的過(guò)電壓保護(hù)能力，尤其是對(duì)于電源不穩(wěn)定或存在高電壓峰值的場(chǎng)合。
TVS二極管可以并聯(lián)使用，且在一定條件下并聯(lián)使用是有效的。并聯(lián)TVS二極管可以提升電路的保護(hù)能力，分擔(dān)電流負(fù)載，并提高容錯(cuò)性。然而，設(shè)計(jì)師在并聯(lián)使用TVS二極管時(shí)，必須注意二極管的特性匹配、電流分擔(dān)、電壓匹配等問(wèn)題。
