在電子電路的設計與保護方案中，瞬態電壓抑制二極管（TVS管）被廣泛應用于防護敏感電子元件免受瞬態過電壓的影響。TVS管按照導電特性可分為單向TVS管和雙向TVS管，它們的符號在電路圖中有所不同。

一、TVS管的基本概念

TVS管（瞬態電壓抑制器）是一種用于吸收突發過電壓的半導體器件，能夠有效防護電子電路免受浪涌、電磁干擾（EMI）和靜電放電（ESD）等瞬態干擾的影響。其工作方式類似于穩壓二極管，當電壓超過設定值時，TVS管會迅速進入導通狀態，引導過電流泄放，防止電路元件受損。隨著異常電壓的消失，TVS管會恢復高阻抗狀態，不干擾電路的正常運作。

二、單向TVS管的符號及特性

單向TVS管的符號類似于普通的穩壓二極管，其在電路圖中通常表示為一個帶有陰極（負極）和陽極（正極）的二極管形狀，但其作用更側重于瞬態電壓抑制，而非普通的整流功能。

1. 單向TVS管的主要特性：

- 單向導通：僅在正向電壓下工作，能夠抑制正向瞬態電壓，而對于反向電壓則表現為高阻抗狀態。

- 適用于直流電路：常見于直流電源輸入、信號線及數據線路等需要防護的場景。

- 結構簡單，響應速度快：納秒級的響應時間，可以迅速抑制瞬態電壓。

2. 單向TVS管的符號特點：

- 其符號類似于穩壓二極管，一端帶有箭頭，表示電流流向。

- 只在正向過壓時導通，反向時不動作。

三、雙向TVS管的符號及特性

雙向TVS管在電路圖中的符號通常由兩個反向并聯的穩壓二極管構成，象征其可以在正向和反向電壓作用下都提供瞬態保護。

1. 雙向TVS管的主要特性：

- 雙向導通：無論正向或反向過壓，都能起到抑制作用，因此適用于交流信號線路或需要雙向保護的直流應用。

- 適用于交流電路：特別適合于電源線、數據通信接口等雙極性信號應用場景。

- 結構穩定，能量吸收能力強：相比單向TVS管，雙向TVS管能夠應對雙極性浪涌，提供更全面的保護。

2. 雙向TVS管的符號特點：

- 由兩個反向連接的二極管符號組成，形成對稱結構，表明其雙向特性。

- 適用于交流電源、數據通信線路和射頻電路等應用場景。

四、單向TVS管與雙向TVS管符號的主要區別

五、如何選擇適合的TVS管？

在設計電路時，選擇合適的TVS管類型至關重要：

- 如果應用是直流電源或單向信號電路（如USB供電端口、LED驅動電路），建議選擇單向TVS管，因為它能夠針對單一方向的浪涌進行有效抑制。

- 如果應用是交流電路（如電網輸入、RS-485通信線路）或雙極性信號線（如CAN總線、HDMI端口），則應選擇雙向TVS管，以確保電路不受正負瞬態沖擊的影響。

- 對于高速信號傳輸（如以太網、USB、HDMI等），建議選擇低電容型TVS管，以減少信號失真和帶寬損耗。

結論

雙向TVS管和單向TVS管在瞬態電壓抑制方面各有優勢，單向TVS管適用于直流電路，雙向TVS管更適合交流或雙極性信號應用。在電路圖中，它們的符號區別明顯，單向TVS管類似于普通穩壓二極管，而雙向TVS管由兩個反向并聯的二極管符號組成。選擇合適的TVS管類型，可以有效提升電路的穩定性和抗干擾能力，確保電子設備的可靠運行。