肖特基二極管是貴金屬（金、銀、鋁、鉑等）A為正極，以N型半導體B為負極，利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而制成的多屬-半導體器件。因為N型半導體中存在著大量的電子，貴金屬中僅有極少量的自由電子，所以電子便從濃度高的B中向濃度低的A中擴散。顯然，金屬A中沒有空穴，也就不存在空穴自A向B的擴散運動。隨著電子不斷從B擴散到A，B表面電子濃度表面逐漸降輕工業(yè)部，表面電中性被破壞，于是就形成勢壘，其電場方向為B→A。但在該電場作用之下，A中的電子也會產(chǎn)生從A→B的漂移運動，從而消弱了由于擴散運動而形成的電場。當建立起一定寬度的空間電荷區(qū)后，電場引起的電子漂移運動和濃度不同引起的電子擴散運動達到相對的平衡，便形成了肖特基勢壘。
典型的肖特基整流管的內(nèi)部電路結構如圖1所示。它是以N型半導體為基片，在上面形成用砷作摻雜劑的N-外延層。陽極（阻檔層）金屬材料是鉬。二氧化硅（SiO2）用來消除邊緣區(qū)域的電場，提高管子的耐壓值。N型基片具有很小的通態(tài)電阻，其摻雜濃度較H-層要高100%倍。在基片下邊形成N+陰極層，其作用是減小陰極的接觸電阻。通過調(diào)整結構參數(shù)，可在基片與陽極金屬之間形成合適的肖特基勢壘，當加上正偏壓E時，金屬A和N型基片B分別接電源的正、負極，此時勢壘寬度Wo變窄。加負偏壓-E時，勢壘寬度就增加，見圖2。
綜上所述，肖特基整流管的結構原理與PN結整流管有很大的區(qū)別通常將PN結整流管稱作結整流管，而把金屬-半導管整流管叫作肖特基整流管，近年來，采用硅平面工藝制造的鋁硅肖特基二極管也已問世，這不僅可節(jié)省貴金屬，大幅度降低成本，還改善了參數(shù)的一致性。
肖特基整流管僅用一種載流子（電子）輸送電荷，在勢壘外側(cè)無過剩少數(shù)載流子的積累，因此，不存在電荷儲存問題（Qrr→0），使開關特性獲得時顯改善。其反向恢復時間已能縮短到10ns以內(nèi)。但它的反向耐壓值較低，一般不超過去時100V。因此適宜在低壓、大電流情況下工作。利用其低壓降這特點，能提高低壓、大電流整流（或續(xù)流）電路的效率 。
2．性能比較
表1列出了肖特基二極管現(xiàn)超快恢復二極管、快恢復二極管、硅高頻整流二極管、硅高速開關二極管的性能比較。由表可見，硅高速開關二極管的trr雖極低，但平均整流電流很小，不能作大電流整流用。
3．檢測方法
下面通過一個實例來介紹檢測肖特基二極管的方法。檢測內(nèi)容包括：①識別電極；②檢查管子的單向?qū)щ娦?；③測正向?qū)航礦F；④測量反向擊穿電壓VBR。
被測管為B82-004型肖 特基管，共有三個管腳，外形如圖4所示，將管腳按照從左至右順序編上序號①、②、③。選擇500型萬用表的R×1檔進行測量，全部數(shù)據(jù)整理成表2。
測試結論：
第一，根據(jù)①—②、③—④間均可測出正向電阻，判定被測管為共陰對管，①、③腳為兩個陽極，②腳為公共陰極。
第二，因①—②、③—②之間的正向電阻只幾歐姆，而反向電阻為無窮大，故具有單向?qū)щ娦浴?br />
第三，內(nèi)部兩只肖特基二極管的正向?qū)▔航捣謩e為0.315V、0.33V，均低于手冊中給定的最大允許值VFM(0.55V)。
另外使用ZC 25-3型兆歐表和500型萬用表的250VDC檔測出，內(nèi)部兩管的反向擊穿電壓VBR依次為140V、135V。查手冊，B82-004的最高反向工作電壓（即反向峰值電壓）VBR=40V。表明留有較高的安全系數(shù).
光電二極管（LED）
光電二極管、光電三極管是電子電路中廣泛采用的光敏器件。光電二極管和普通二極管一樣具有一個PN結，不同之處是在光電二極管的外殼上有一個透明的窗口以接收光線照射，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，在電路圖中文字符號一般為VD。光電三極管除具有光電轉(zhuǎn)換的功能外，還具有放大功能，在電路圖中文字符號一般為VT。光電三極管因輸入信號為光信號，所以通常只有集電極和發(fā)射極兩個引腳線。同光電二極管一樣，光電三極管外殼也有一個透明窗口，以接收光線照射。
光電二極管與光電三極管外殼形狀基本相同，其判定方法如下：遮住窗口，選用萬用表R*1K擋，測兩管腳引線間正、反向電阻，均為無窮大的為光電三極管。正、反向阻值一大一小者為光電二極管。
光電二極管檢測：首先根據(jù)外殼上的標記判斷其極，外殼標有色點的管腳或靠近管鍵的管腳為正極，另一管腳為負載。如無標記可用一塊黑布遮住其接收光線信號的窗口，將萬用表置R*1 K擋測出正極和負極，同時測得其正向電阻應在10K~20K間，其反向電阻應為無窮大，表針不動。然后去掉遮光黑布，光電二極管接收窗口對著光源，此時萬用表表針應向右偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角度大小說明其靈敏度高低，偏轉(zhuǎn)角度越大，靈敏度越高。
光電三極管檢測：光電三極管管腳較長的是發(fā)射極，另一管腳是集電極。檢測時首先選一塊黑布遮住起接收窗口，將萬用表置R*1 K擋，兩表筆任意接兩管腳，測得結果其表針都不動（電阻無窮大），在移去遮光布，萬用表指針向右偏轉(zhuǎn)至15K~35K，其向又偏轉(zhuǎn)角度越大說明其靈敏度越高。
檢測結果凡符合以上規(guī)律的光電二極管、光電三極管可初步認為其能滿足使用需要。
真空管/電子管
什么是真空管?
電子管從根本上說就是控制電子流量的閥門。它的外觀有點像燈泡(通常由玻璃制成)，其中已經(jīng)被抽至幾近真空。在這個近乎真空的密閉腔體內(nèi)有兩個主要設備：一個被稱為加熱極，位于電子管的中央位置，在電子管工作時會發(fā)出橙色的光(某些真空管有不止一個加熱極)；另一個是由陰極、金屬柵極和金屬板(也被稱為陽極)組成。陽極板是您能在電子管中看到的最大的金屬構件。所有元件都用云母和陶瓷墊片定位和分隔。
電子管玻璃上的銀色物質(zhì)是什么?
銀色物質(zhì)被稱為"吸氧劑"，它的目的是幫助增加電子管內(nèi)的真空度。不同真空管的顏色可能會有所不同。有時吸氧劑在真空管工作時會流動，甚至能夠薄薄的平均分布在整個真空管的腔體內(nèi)。吸氧劑的邊緣往往會變成棕色。但這些都不會影響到電子管的正常工作和穩(wěn)定性。
真空管的工作原理
讓我們一起來看一下真空管的工作原理?，F(xiàn)代的真空管共由4種基本構件組成：極對燈絲(Filament) (加熱用)、陰極(Cathode)、柵極(Grid)和陽極(Anode)。當極對燈絲連上電壓對陰極加熱，激發(fā)陰極電子通過柵極打在陽極上。通過這樣的電子流，電子管可以將較小的交流電放大成較強的信號，實現(xiàn)信號放大功能。在信號放大的同時，通過控制柵極電壓可以控制電子流量，因而獲得所需的電子特性。
電子管是怎樣工作的
電子管的發(fā)明與盤尼西林以及輪胎的發(fā)現(xiàn)一樣具有戲劇性：在實驗室中靠近窗戶幾個未清洗的實驗皿，不經(jīng)意從窗外飄來一些霉菌落在實驗皿上，科學家驚訝的發(fā)現(xiàn)某些落入實驗皿中的霉菌，可以抑制壞菌的擴散與成長，加以實驗分析之後這種霉菌就成為了有效且使用廣泛的抗生素之一；同樣的情景也發(fā)生在研究橡膠的實驗中，偶然打破裝在玻璃杯里的硫黃，倒入融化的橡膠液體中，凝固後橡膠變成了堅硬且頗富韌性的材質(zhì)。電子管當然不是無緣無故做幾片金屬板封裝在抽真空的玻璃瓶里進行實驗的，它與發(fā)明大王愛迪生有著一段故事。
電流與電子流動的方向恰巧相反
在此之前試問一個小問題：電路分析上「電流」的方向與實際上「電子」流動的方向是否相同？答案是否定的，電流與電子流的方向是恰巧相反的。過去的科學家無法觀察電子流動的方向，于是統(tǒng)一說法，將電池的某一極設定為正極，其電壓為正電壓，電流由正極流至負極而形成一個封閉的回路。由於大家統(tǒng)一說法與作法，因此多年來并沒有發(fā)生任何沖突之事，直到了近代科學家有了更精良的設備，觀察之後遂推翻了之前的說法：「原來電子是由電池的負端流出來的」?。〒Q言之，電子是從擴大機的喇叭負端流出，而從喇叭正端回流的）
身為使用者并不需要在意何者為真，只要按照科學家的結論行事就可以了。說這一段就是因為當初愛迪生發(fā)明燈泡之後，發(fā)現(xiàn)他生產(chǎn)的燈泡燈絲老是從正極端燒斷，于是進一步實驗在燈泡中加入一塊小金屬板，點燈之後將金屬板連接電表，分別施以正電壓以及負電壓，觀察電流的情形。
對于當時的科學而言，位于真空狀態(tài)下且不連接的金屬板，不論如何連接是不可能產(chǎn)生電流的，但怪事發(fā)生了，愛迪生發(fā)現(xiàn)某種物質(zhì)（其實就是電子）會透過金屬板，會從電池的負極騰空「跳」到正極，此發(fā)現(xiàn)當然激起更大的實驗動機，此現(xiàn)象便稱為「愛迪生效應」。這也是科學家首次質(zhì)疑電流流動的方向，以及自由電子在空間中流動的現(xiàn)象。
金屬之所以能導電，就是因為金屬的自由電子較多，便于電子的相互流動，因此電子材料必須由導電性佳的材質(zhì)制成。電子還有個特性，帶負電的電子容易受到正電壓的吸引，所謂同性相斥、異性相吸。又從愛迪生效應中得知，當加熱金屬物質(zhì)時，活躍于質(zhì)子外圍的自由電子容易產(chǎn)生游離現(xiàn)象，溫度高導致電子活性增強，此時若空間中有一正電壓強力吸引，游離的電子就會在空間中流動?；哆@幾個當時已被了解的知識，弗來明（J．A. Fleming）于1904年制造出第一支二極電子管，李德科士（De Forest Lee）將二極管加以改良，于1907年制造出第一支三極管，既然成功研發(fā)了二極管，電子管的應用開始實現(xiàn)，電子管的發(fā)展從此一日千里。
三極管是最基本的電子管
電子管又稱「真空管」 （Vacuum Tube），代表玻璃瓶內(nèi)部抽真空，以利于游離電子的流動，也可有效降低燈絲的氧化損耗。二極管、三極管、五極管，從字面意義代表電子管內(nèi)部基本「極」的數(shù)量。電子管擁有三個最基本的極，第一是「陰極」（Cathode,以K代表）：陰極當然是陰性的，它是釋放出電子流的地方，它可以是一塊金屬板或是燈絲本身，當燈絲加熱金屬板時，電子就會游離而出，散布在小小的真空玻璃瓶里。第二個極是「屏極」（Plate，以P代表），基本上它是電子管最外圍的金屬板，眼睛見到電子管最外層深灰色或黑色的金屬板，通常就是屏極。屏極連接正電壓，它負責吸引從陰極散發(fā)出來的電子（利用異性相吸的原理），作為電子游離旅行的終點。第三個極為「柵極」（Gird,以G代表），從構造看來，它猶如一圈圈的細線圈，就如同柵欄一般，固定在陰極與屏極之間，電子流必須通過柵極而到屏極，在柵極之間通電壓，可以控制電子的流量，它的作用就如同一個水龍頭一般，具有流通與阻擋的功能。
引擎運轉(zhuǎn)必須要有燃料，電子管的工作動力為電能。電子管的電極當中，最重要的應屬陰極，它負責將電子釋放出來，作為一切工作的基礎。
最早的電子管由于構造原理簡單，直接將燈絲充當陰極使用，換句話說，當燈絲點亮時，由于燈絲溫度提高,電子就從燈絲釋放出來,經(jīng)過柵極直奔屏極。這種電子管就叫“直熱式電子管”。 300B，就是屬于這種類型的電子管，相較於其他現(xiàn)代化的五極電子管， 300B 的構造簡單，輸出功率也低。
燈絲（Filament）可以使用不同的材質(zhì)制成，由于直熱式三極管直接將燈絲當作陰極，因此燈絲的特性直接影響著直熱式電子管的性能?；旧?，電子管的燈絲主要可分成三種材質(zhì)構成，第一種當然是耐高溫的鎢絲。將純度高的鎢絲抽成細絲，卷繞在電子管的最內(nèi)層，通電之後即可升高溫度。但鎢絲必須加溫到兩千多度時，電子才能發(fā)散，因此以鎢絲制成燈絲的電子管點燃時，會發(fā)出光輝耀眼的亮度，同時溫度高得嚇人。別意外，不是電子管要燒掉了，而是它本來如此！但將鎢絲點亮需要消耗較大的電力，優(yōu)點是鎢絲甚為耐用，普遍運用于較大功率或長壽命的電子管上。在某些情況下這種真空管的壽命可達數(shù)萬小時，拿來當作家里的燈泡，既耐用又有裝飾的作用，一舉數(shù)得！ 另一種燈絲采用釷鎢合金，它只須將燈絲加溫至一千多度即可工作，相較之下較省電力。最常使用的應為氧化鹼土燈絲，它的作法是在燈絲外，涂上一層厚厚的氧化鹼土，看起來接近白灰色的物質(zhì)，它只需要加溫至約70度（看起來約為暗紅色），即可獲得足量的電子，因此工作溫度最低、也最節(jié)省電力，一般而言只須供應6.3V左右的直流，就可以正常工作。
直熱式電子管當然有它天生的優(yōu)點，但卻有一個致命的缺點，那就是陰極容易因燈絲的溫度變化而改變特性。當燈絲電壓變動時，或以交流電供應燈絲時，陰極呈現(xiàn)在不穩(wěn)定的狀態(tài)下。因此有人主張直熱式電子管應采用直流供電，也有人強調(diào)必須以交流供電以免損傷陰極，這種爭論過去在音響界早已成為一個爭論不休的話題。
旁熱式電子管的穩(wěn)定度較高
為了解決直熱式電子管的燈絲問題，電子管設計者決定讓燈絲與陰極分家獨立，在燈絲的旁邊套上一圈金屬套筒，讓燈絲直接對金屬板加熱，電子從金屬板散發(fā)出來，這種加熱方式就稱為「旁熱式電子管」。
如此，電子管似乎就穩(wěn)定許多了，由于金屬套筒的體積與儲熱量高高大于傳統(tǒng)的燈絲，因此即使燈絲暫時的溫度變動，甚至暫時幾秒的停止加熱，金屬板的溫度變化改變有限，這也就是為什么某些電子管機關機之後，它還能唱個十幾秒的主要原因。既然陰極與燈絲獨立，陰極板必須由燈絲間接加熱，于是燈絲再度改成鎢絲材質(zhì)，以求耐久性，并在鎢絲外層涂上一層白磁，一方面絕緣，另一方面也有定型的效果。由于間接加熱效果較差，陰極金屬板上會涂上釷、鋇或其他有利于電子發(fā)散的物質(zhì)。也因此，電子管的金屬極板看起來總是灰黑色，不像正常的金屬板，也由于制作組裝時必須仰賴手工，因此金屬板上總會留下許多細小的刮痕，用家購買電子管時不必意外擔心。
直熱式電子管與旁熱式電子管使用上的差異呢？對于一般使用者而言是不必在乎直熱式電子管與旁熱式電子管的不同，但對于設計者而言，旁熱式電子管由于間接加熱的關系，燈絲電流通常較大，而且旁熱式的結構必須對陰極金屬板加溫，因此開機后有一段緩慢的加溫期，如果是前級，則必須做好延時設計，以免開機的脈沖傷了后級。
依據(jù)發(fā)展的過程來看，最早的電子管當然是直熱式的設計，二極管是首先被發(fā)展出來的，二極管的功能猶如現(xiàn)在的二極晶體管，具有整流以及收音機內(nèi)部檢波的功能，二極管經(jīng)過適當?shù)脑O計，也可以成為穩(wěn)壓管。由于電子管的工作原理很簡單，因此第一支電子管被成功的制造出來之後，就有許多科學家加入研發(fā)的工作。第一支三極管在l907年被一位美國科學家成功制造，從此便開啟了無線電時代的來臨，告別留聲機，進入擴大機時代。
電子管的工作原理
現(xiàn)在，我們更進一步來看看最簡單的電子管工作原理。
將一支電子管拆開之後，繪於附圖之中，從圖可知，當點亮燈絲，燈絲溫度逐漸升高，雖然是真空狀態(tài)，但燈絲溫度以輻射熱的方式傳導至陰極金屬板上，等到陰極金屬板溫度達到電子游離的溫度時，電子就會從金屬板飛奔而出。此時在電子是帶負電的，在屏極加上正電壓，電子就會受到吸引而朝屏極金屬板飛過去，穿過柵極而形成一電子流。柵極猶如一個開關，當柵極不帶電時，電子流會穩(wěn)定的穿過柵極到達屏極，當在柵極上加入正電壓，對于電子是吸引作用，可以增強電子流動的速度與動力；反之在柵極上加入負電壓，同性相斥的原理電子必須繞道才能到達屏極，若柵極的結構龐大，則電子流有可能全數(shù)被阻隔。
利用柵極可以輕易控制電子流的流量，將輸入訊號連接在柵極上，并且加入適當?shù)钠珘?，并且在屏極串上一個電阻，藉此即可達到訊號放大的目的。電子管也與晶體管一樣，具有多種放大形式（事實上，晶體管的放大形式是從電子管延伸過來的應用），結合不同的電子材料如電阻、電感、變壓器以及電容等，就可以創(chuàng)造出千變?nèi)f化的電子產(chǎn)品。
觀察電子管的管壁內(nèi)部可以看到一塊類似水銀的薄膜黏附在玻璃壁上，這是延長電子管壽命的設計。除了極少部份低壓電子管外（并非指工作電壓低，而是指電子管內(nèi)部存在低壓氣體），大部分的電子管必須抽真空才能正常工作。電子管的接腳為金屬腳，雖然以玻璃封裝，但玻璃與金屬接腳之間仍然有漏氣的機會。玻璃管內(nèi)的金屬蒸鍍物（即消氣劑），會與氣體進行作用，它存在的目的就在于吸收氣體，以維持電子管內(nèi)部的真空度。這一層薄薄的金屬物氧化之後，會變成白色，表示電子管已經(jīng)漏氣不行了，所以若打破電子管時，這一層蒸鍍物質(zhì)也會變成白色，因此購買老電子管時，也要注意蒸鍍物的情況，像水銀一樣的為佳，若開始蒼白、剝落時，就表示這支電子管已經(jīng)邁入老年了。
穩(wěn)壓二極管
穩(wěn)壓二極管(又叫齊納二極管)它的電路符號是:此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體器件.在這臨界擊穿點上,反向電阻降低到一個很少的數(shù)值,在這個低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定,穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的,因為這種特性,穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準元件使用.
穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用,通過串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓.
穩(wěn)壓管的應用:
1、浪涌保護電路:穩(wěn)壓管在準確的電壓下?lián)舸?這就使得它可作為限制或保護之元件來使用,因為各種電壓的穩(wěn)壓二極管都可以得到,故對于這種應用特別適宜.
2、電視機里的過壓保護電路:EC是電視機主供電壓,當EC電壓過高時,D導通,三極管BG導通,其集電極電位將由原來的高電平(5V)變?yōu)榈碗娖?通過待機控制線的控制使電視機進入待機保護狀態(tài).
3、電弧抑制電路:在電感線圈上并聯(lián)接入一只合適的穩(wěn)壓二極管(也可接入一只普通二極管原理一樣)的話,當線圈在導通狀態(tài)切斷時,由于其電磁能釋放所產(chǎn)生的高壓就被二極管所吸收,所以當開關斷開時,開關的電弧也就被消除了.在工業(yè)上用得比較多,如一些較大功率的電磁吸控制電路就用到它.
4、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路:在此電路中,串聯(lián)穩(wěn)壓管BG的基極被穩(wěn)壓二極管D鉗定在13V,那么其發(fā)射極就輸出恒定的12V電壓了.這個電路在很多場合下都有應用
Transient Voltage Suppressors（TVS）瞬態(tài)電壓抑制二極管
概述
電壓及電流的瞬態(tài)干擾是造成電子電路及設備損壞的主要原因，常給人們帶來無法估量的損失。這些干擾通常來自于電力設備的起停操作、交流電網(wǎng)的不穩(wěn)定、雷擊干擾及靜電放電等,瞬態(tài)干擾幾乎無處不在、無時不有,使人感到防不勝防。幸好,一種高效能的電路保護器件TVS的出現(xiàn)使瞬態(tài)干擾得到了有效抑制TVS（TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR） 或稱瞬變電壓抑制二極管是在穩(wěn)壓管工藝基礎上發(fā)展起來的一種新產(chǎn)品，其電路符號和普通穩(wěn)壓二極管相同,外形也與普通二極管無異,當TVS管兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時，它能以極高的速度（最高達1*１0-12秒）使其阻抗驟然降低，同時吸收一個大電流，將其兩端間的電壓箝位在一個預定的數(shù)值上，從而確保后面的電路元件免受瞬態(tài)高能量的沖擊而損壞。
TVS的特性及其參數(shù)（參數(shù)表見附表）
1.TVS的特性
如果用圖示儀觀察TVS的特性，就可得到圖1中左圖所示的波形。如果單就這個曲線 來看,TVS管和普通穩(wěn)壓管的擊穿特性沒有什么區(qū)別，為典型的PN結雪崩器件。但這條曲線只反映了TVS特性的一個部分，還必須補充右圖所示的特性曲線，才能反映TVS的全部特性。這是在雙蹤示波器上觀察到的TVS管承受大電流沖擊時的電流及電壓波形。圖中曲線1是TVS管中的電流波形，它表示流過TVS管的電流由1mA突然上升到峰值，然后按指數(shù)規(guī)律下降，造成這種電流沖擊的原因可能是雷擊、過壓等。曲線2是TVS管兩端電壓的波形，它表示TVS中的電流突然上升時，TVS兩端電壓也隨之上升，但最大只上升到VC值，這個值比擊穿電壓VBR略大，從而對后面的電路元件起到保護作用。
2、TVS的參數(shù)
TVS在電路中和穩(wěn)壓管一樣，是反向使用的，圖2所示為單向TVS的工作曲線圖。
各參數(shù)說明如下：
A.擊穿電壓（VBR）：TVS在此時阻抗驟然降低，處于雪崩擊穿狀態(tài)。
B.測試電流（IT）：TVS的擊穿電壓VBR在此電流下測量而得。一般情況下IT?。盡A。
C.反向變位電壓（VRWM）：TVS的最大額定直流工作電壓,當TVS兩端電壓繼續(xù)上升，TVS將處于高阻狀態(tài)。此參數(shù)也可被認為是所保護電路的工作電壓。
D.最大反向漏電流（IR）：在工作電壓下測得的流過TVS的最大電流。
E.最大峰值脈沖電流（IPP）：TVS允許流過的最大浪涌電流，它反映了TVS的浪涌抑制能力。
F.最大箝位電壓（VC）：當TVS管承受瞬態(tài)高能量沖擊時，管子中流過大電流，峰值為IPP，端電壓由VRWM值上升到VC值就不再上升了，從而實現(xiàn)了保護作用。浪涌過后，隨時間IPP以指數(shù)形式衰減，當衰減到一定值后，TVS兩端電壓由VC開始下降,恢復原來狀態(tài)。最大箝位電壓VC與擊穿電壓VBR之比稱箝位因子Cf，表示為Cf= VC /VBR，一般箝位因子僅為1.2～1.4。
G.峰值脈沖功率(PP)：PP按峰值脈沖功率的不同TVS分為四種，有500Ｗ、600Ｗ、1500Ｗ和5000Ｗ。
最大峰值脈沖功率：最大峰值脈沖功率為：PN=VC·IPP。顯然，最大峰值脈沖功率愈大,TVS所能承受的峰值脈沖電流IPP愈大；另一方面，額定峰值脈沖功率PP確定以后，所TVS能承受的峰值脈沖電流IPP，隨著最大箝位電壓VC的降低而增加。TVS最大允許脈沖功率除了和峰值脈沖電流和箝位電壓有關外，還和脈沖波形、脈沖持續(xù)時間和環(huán)境溫度有關。
對于幾種不同的脈沖波形PN=K·VC·IPP,其中K為功率因數(shù)，圖3給出了幾種典型脈沖波形的K值。
圖4所示為最大允許脈沖功率和脈沖時間的關系曲線。圖中描繪了500W和1.5KW系列TVS的最大允許脈沖功率隨脈沖持續(xù)時間增加的降額曲線,典型的脈沖時間為1ms。500W和1.5KW即為脈沖持續(xù)時間為1ms時的最大允許脈沖功率。
圖5所示為最大允許脈沖功率隨環(huán)境溫度增高的降額曲線，曲線表明，環(huán)境溫度超過25℃,最大允許脈沖功率呈線性下降：在150℃時，脈沖功率為零。
TVS所能承受的瞬時脈沖峰值可達數(shù)百安培，其箝位響應時間僅為1*10-12 秒；TVS所允許的正向浪涌電流,在25℃,1/120秒的條件下,也可達50-200安培。一般地說,TVS所能承受的瞬時脈沖是不重復的脈沖。而實際應用中，電路里可能出現(xiàn)重復性脈沖。
TVS器件規(guī)定,脈沖重復率比(脈沖持續(xù)時間和間歇時間之比)為0.01%。如不符合這一條件，脈沖功率的積累有可能使TVS燒毀。電路設計人員應注意這一點。TVS的工作是可靠的，即使長期承受不重復性大脈沖的高能量的沖擊，也不會出現(xiàn)"老化"問題。試驗證明，TVS安全工作于10000次脈沖后,其最大允許脈沖功率仍為原值的80％以上。
TVS的分類
TVS管按功率分類，可分為500W、600W、1500W及5000W。也可按極性分類。按極性分為單極性及雙極性兩種。雙極性尾標中綴以C。按TVS管VBR的值對標稱值的離,散程度,可以把TVS分為兩類，即離散程度為±5%和±10%的，離散程度為±5%的,型號中尾標綴以A，如SA5.0 CA。
TVS的應用
TVS主要用于對電路元件進行快速過電壓保護。它能"吸收"功率高達數(shù)千瓦的浪涌信號。TVS具有體積小、功率大、響應快、無噪聲、價格低等諸多優(yōu)點,它的應用十分廣泛，如:家用電器；電子儀器；儀表；精密設備；計算機系統(tǒng)；通訊設備;RS232、485及 CAN等通訊端口；ISDN的保護；I/O端口；IC電路保護；音、視頻輸入；交、直流電源；電機、繼電器噪聲的抑制等各個領域。它可以有效地對雷電、負載開關等人為操作錯誤引起的過電壓沖擊起保護作用，下面是幾個TVS在電路應用中的典型例子。
TVS用于交流電路：見圖６，這是一個雙向TVS在交流電路中的應用,可以保護整流橋及負載中所有的元器件。圖7所示為用單向TVS并聯(lián)于整流管旁側(cè)以保護整流管不被瞬時脈沖擊穿。圖8中TVS1是一只雙向TVS管，它正負兩個方向均可"吸收"瞬時大脈沖,把電路電壓箝制到預定水平。這類雙向TVS用于交流電路是極方便的。它可以保護變壓器以后的所有電路元件。由于加上TVS1,電路保險絲容量要加大。TVS2也是一只雙向 TVS管，它可以對橋式整流器及以后的電路元件實行過電壓保護。它的Vb值及VC值應與變壓器副邊輸出電壓相適應。TVS3是一只單向TVS管，因為加在它上面的電壓是已整 流后的流電直壓,TVS3 只保護負載不受過電壓沖擊，電路中可以根據(jù)需要使用三個TVS 管中的一只或幾只。
TVS和其它浪涌保護元件的比較
現(xiàn)在國內(nèi)不少需要進行浪涌保護的設備上使用的是壓敏電阻，TVS與壓敏電阻這種金
屬氧化物變阻器相比具有極其優(yōu)越的性能。下面列表進行比較。
關鍵參數(shù)或極限值 TVS 電阻器
反應速度 １０-12 秒 50*10E－９秒
是否會老化 否 是
最高使用溫度 175 115
元件極性 單極性與雙極性 單極性
反向漏電典型值 5uA 200 uA
箝位因子（VC/BV） ≯1.5 最大可達7-8
封裝性質(zhì) 密封不透氣 透氣
價格 貴 便宜
TVS的選用
選用TVS的步驟如下：
1.確定待保護電路的直流電壓或持續(xù)工作電壓。如果是交流電，應計算出最大值，即用有效值*1.414。
2.TVS的反向變位電壓即工作電壓（VRWM）--選擇TVS的VRWM等于或大于上述步驟1所規(guī)定的操作電壓。這就保證了在正常工作條件下TVS吸收的電流可忽略不計,如果步驟1所規(guī)定的電壓高于TVS的VRWM ,TVS將吸收大量的漏電流而處于雪崩擊穿狀態(tài)，從而影響電路的工作。
3.最大峰值脈沖功率：確定電路的干擾脈沖情況,根據(jù)干擾脈沖的波形、脈沖持續(xù)時間,確定能夠有效抑制該干擾的TVS峰值脈沖功率。
4.所選TVS的最大箝位電壓（VC）應低于被保護電路所允許的最大承受電壓。
5.單極性還是雙極性-常常會出現(xiàn)這樣的誤解即雙向TVS用來抑制反向浪涌脈沖，其實并非如此。雙向TVS用于交流電或來自正負雙向脈沖的場合。TVS有時也用于減少電容。如果電路只有正向電平信號，那麼單向TVS就足夠了。TVS操作方式如下：正向浪涌時,TVS處于反向雪崩擊穿狀態(tài)；反向浪涌時，TVS類似正向偏置二極管一樣導通并吸收浪涌能量。在低電容電路里情況就不是這樣了。應選用雙向TVS以保護電路中的低電容器件免受反向浪涌的損害。
6.如果知道比較準確的浪涌電流IPP，那么可以利用VC來確定其功率，如果無法確定功率的概范圍，一般來說，選擇功率大一些比較好。
快恢復二極管(FRD)、超快恢復二極管（SRD）
快恢復二極管FRD（Fast Recovery Diode）是近年來問世的新型半導體器件，具有開關特性好，反向恢復時間短、正向電流大、體積小、安裝簡便等優(yōu)點。超快恢復二極管SRD（Superfast Recovery Diode），則是在快恢復二極管基礎上發(fā)展而成的，其反向恢復時間trr值已接近于肖特基二極管的指標。它們可廣泛用于開關電源、脈寬調(diào)制器（PWM）、不間斷電源（UPS）、交流電動機變頻調(diào)速（VVVF）、高頻加熱等裝置中，作高頻、大電流的續(xù)流二極管或整流管，是極有發(fā)展前途的電力、電子半導體器件。
1．性能特點
（1）反向恢復時間
反向恢復時間tr的定義是：電流通過零點由正向轉(zhuǎn)換到規(guī)定低值的時間間隔。它是衡量高頻續(xù)流及整流器件性能的重要技術指標。反向恢復電流的波形如圖1所示。IF為正向電流，IRM為最大反向恢復電流。Irr為反向恢復電流，通常規(guī)定Irr=0.1IRM。當t≤t0時，正向電流I=IF。當t＞t0時，由于整流器件上的正向電壓突然變成反向電壓，因此正向電流迅速降低，在t=t1時刻，I=0。然后整流器件上流過反向電流IR，并且IR逐漸增大；在t=t2時刻達到最大反向恢復電流IRM值。此后受正向電壓的作用，反向電流逐漸減小，并在t=t3時刻達到規(guī)定值Irr。從t2到t3的反向恢復過程與電容器放電過程有相似之處。
（2）快恢復、超快恢復二極管的結構特點
快恢復二極管的內(nèi)部結構與普通二極管不同，它是在P型、N型硅材料中間增加了基區(qū)I，構成P-I-N硅片。由于基區(qū)很薄，反向恢復電荷很小，不僅大大減小了trr值，還降低了瞬態(tài)正向壓降，使管子能承受很高的反向工作電壓。快恢復二極管的反向恢復時間一般為幾百納秒，正向壓降約為0.6V，正向電流是幾安培至幾千安培，反向峰值電壓可達幾百到幾千伏。超快恢復二極管的反向恢復電荷進一步減小，使其trr可低至幾十納秒。
20A以下的快恢復及超快恢復二極管大多采用TO-220封裝形式。從內(nèi)部結構看，可分成單管、對管（亦稱雙管）兩種。對管內(nèi)部包含兩只快恢復二極管，根據(jù)兩只二極管接法的不同，又有共陰對管、共陽對管之分。圖2(a)是C 20-04型快恢復二極管（單管）的外形及內(nèi)部結構。(b)圖和(c)圖分別是C92-02型（共陰對管）、MUR1680A型（共陽對管）超快恢復二極管的外形與構造。它們均采用TO-220塑料封裝，主要技術指標見表1。
幾十安的快恢復二極管一般采用TO-3P金屬殼封裝。更大容量（幾百安～幾千安）的管子則采用螺栓型或平板型封裝形式。
2．檢測方法
（1）測量反向恢復時間
測量電路如圖3。由直流電流源供規(guī)定的IF，脈沖發(fā)生器經(jīng)過隔直電容器C加脈沖信號，利用電子示波器觀察到的trr值，即是從I=0的時刻到IR=Irr時刻所經(jīng)歷的時間。
設器件內(nèi)部的反向恢電荷為Qrr，有關系式
trr≈2Qrr/IRM (5.3.1)
由式(5.3.1)可知，當IRM 為一定時，反向恢復電荷愈小，反向恢復時間就愈短。
（2）常規(guī)檢測方法
在業(yè)余條件下，利用萬用表能檢測快恢復、超快恢復二極管的單向?qū)щ娦?，以及?nèi)部有無開路、短路故障，并能測出正向?qū)▔航?。若配以兆歐表，還能測量反向擊穿電壓。
實例：測量一只C90-02超快恢復二極管，其主要參數(shù)為：trr=35ns，Id=5A，IFSM=50A，VRM=700V。外型同圖(a)。將500型萬用表撥至R×1檔，讀出正向電阻為6.4Ω，n′=19.5格；反向電阻則為無窮大。進一步求得VF=0.03V/格×19.5=0.585V。證明管子是好的。
注意事項：
（1）有些單管，共三個引腳，中間的為空腳，一般在出廠時剪掉，但也有不剪的。
（2）若對管中有一只管子損壞，則可作為單管使用。
（3）測正向?qū)▔航禃r，必須使用R×1檔。若用R×1k檔，因測試電流太小，遠低于管子的正常工作電流，故測出的VF值將明顯偏低。在上面例子中，如果選擇R×1k檔測量，正向電阻就等于2.2kΩ，此時n′=9格。由此計算出的VF值僅0.27V，遠低于正常值(0.6V)。
