貼片壓敏電阻和TVS二極管用作過(guò)電壓保護(hù)部件。
這些產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和制造方法完全不同，但作為靜電保護(hù)器件具有相似的性質(zhì)。
因此，雖然在電路上都可以使用，但存在判斷不能使用貼片壓敏電阻的情況。
的確，由于其歷史背景，產(chǎn)品目錄和數(shù)據(jù)表中記載的不同項(xiàng)目很多，難以像電容器和其他通用部件那樣，僅靠紙上記載的規(guī)格進(jìn)行特性的比較。
因此，在本報(bào)道中，明確壓敏電阻和二極管的不同之處，介紹可以進(jìn)行二極管和壓敏電阻比較的數(shù)據(jù)。

結(jié)構(gòu)
貼片壓敏電阻是主要以氧化鋅為基礎(chǔ)的陶瓷半導(dǎo)體產(chǎn)品。 主要采用下圖所示的積層結(jié)構(gòu)，通過(guò)積層張數(shù)、層間的調(diào)整，可以控制擊穿電壓、靜電容量。 而TVS二極管是P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合而構(gòu)成的，是硅基ESD防護(hù)器件。 在二極管中，也有使用Au絲等的情況。

圖2 貼片壓敏電阻

圖3 TVS二極管

對(duì)施加過(guò)電壓的反應(yīng)速度
從盤型壓敏電阻等初期的壓敏電阻時(shí)的記憶中，壓敏電阻的反應(yīng)速度慢，經(jīng)常聽到這樣的話。 但是，如下圖所示，貼片壓敏電阻和TVS二極管對(duì)施加過(guò)電壓的反應(yīng)速度一樣。 施加IEC61000-4-2 HBM +8kV后，在1ns以內(nèi)達(dá)到峰值，400ns后施加在保護(hù)部件上的電壓值幾乎為0。

在控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)中使用貼片壓敏電阻和TVS二極管時(shí)的4個(gè)要點(diǎn)
為了保護(hù)CAN Tranceiver，在控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)中使用靜電保護(hù)部件。 在此介紹在CAN線上選定靜電保護(hù)部件時(shí)的要點(diǎn)。

大允許電路電壓
在控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)串行總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，使用CANH、CANL信號(hào)后，可獲得顯性(dominant)和隱性(Recessive)的電平狀態(tài)。 顯性時(shí)，在CANH線上施加3.5V左右的電壓，靜電保護(hù)部件在此電壓時(shí)作為絕緣體發(fā)揮作用。 因此，在這次的情況下，需要選擇大允許電路電壓為3.5V以上的靜電保護(hù)部件。

此外，靜電保護(hù)部件的漏電流具有溫度依賴性，還需要考慮實(shí)際使用時(shí)的溫度環(huán)境。 下圖是典型的貼片壓敏電阻和TVS二極管的漏電流溫度特性。 隨著高溫的升高，漏電流會(huì)變大，但設(shè)計(jì)時(shí)使之低于50uA。

什么是貼片壓敏電阻？貼片壓敏電阻是指具有非線性伏安特性的電阻器件主要用于電路承受過(guò)壓時(shí)的電壓鉗位，吸收多馀的電流保護(hù)敏感器件。貼片壓敏電阻的電阻材料是半導(dǎo)體，是半導(dǎo)體電阻器的品種?，F(xiàn)在大量使用的“氧化鋅”(ZnO)變阻器，其主要材料由二價(jià)元素鋅(Zn)和六價(jià)元素氧(O)構(gòu)成。因此，從材料的角度來(lái)看，氧化鋅變阻器是“II-VI族氧化物半導(dǎo)體”。在中國(guó)臺(tái)灣，貼片壓敏電阻被稱為“突波吸收器”，也被稱為“電沖擊(浪涌)抑制器(吸收器)”。
貼片壓敏電阻是限壓型保護(hù)器件。利用貼片壓敏電阻的非線性特性，當(dāng)過(guò)電壓出現(xiàn)在貼片壓敏電阻的兩極之間時(shí)，貼片壓敏電阻可以將電壓鉗位于相對(duì)固定的電壓值，實(shí)現(xiàn)后級(jí)電路的保護(hù)。貼片壓敏電阻的主要參數(shù)有：壓敏電壓、通流容量、結(jié)電容、響應(yīng)時(shí)間等。

貼片壓敏電阻的響應(yīng)時(shí)間為ns級(jí)，比氣體放電管快，比TVS管慢一點(diǎn)，一般用于電子電路的過(guò)電壓保護(hù)其響應(yīng)速度可滿足要求。貼片壓敏電阻的結(jié)電容器一般在數(shù)百到數(shù)千Pf的數(shù)量范圍內(nèi)，往往不應(yīng)直接應(yīng)用于高頻信號(hào)線路的保護(hù)，應(yīng)用于交流電路的保護(hù)時(shí)，其結(jié)電容器大會(huì)增加漏電流，因此在設(shè)計(jì)保護(hù)電路時(shí)需要充分考慮。貼片壓敏電阻通流容量大，但小于氣體放電管。貼片壓敏電阻簡(jiǎn)稱VDR，是對(duì)電壓敏感的非線性過(guò)電壓保護(hù)半導(dǎo)體部件。