¿Cuáles son las diferencias entre el diodo TVS y los diodos Zener, tanto en los diagramas como en la práctica?

Question

He estado observando la protección de circuitos utilizando diodos TVS y Zener.

He visto los siguientes símbolos utilizados para representar diodos TVS en diagramas de circuito:

simular este circuito – Esquemático creado usando CircuitLab

Supongo que la primera pregunta es si hay una diferencia significativa entre los diodos TVS y Zener, y la respuesta parece ser, "Sus características son similares, pero sus especificaciones de diseño y prueba, y las aplicaciones previstas, son diferentes: los Zeners son para regulación de voltaje específica y potencialmente continua. Los diodos TVS son menos precisos en cuanto al voltaje y están diseñados para derivar (y resistir) grandes transitorios de potencia."

Hasta ahora, mi impresión de los símbolos anteriores es la siguiente:

1. Debería asumirse que se refiere a un diodo Zener (a menos que las notas indiquen lo contrario).
2. Indica de forma inequívoca un diodo TVS.
3. Indica de forma inequívoca un diodo TVS.
4. Probablemente se refiere a un par de diodos Zener, pero podría referirse a un solo diodo TVS.

¿Son estas suposiciones razonables?

Imagino que la única ocasión en la que se tendría problemas de manera consistente es al usar un diodo TVS en lugar de un par de diodos Zener. Por ejemplo, usar un diodo TVS, con su voltaje de ruptura impreciso, cuando el circuito requiere un "limitador de forma de onda" produciría resultados terribles. Por otro lado, utilizar un Zener cuando se pretendía un TVS probablemente no se notaría nunca la diferencia si los transitorios de potencia grandes no son parte de la operación de rutina, o de lo contrario se notaría la diferencia rápidamente si el Zener se quemara, ¿no?

¿O es simplemente la respuesta correcta a esta ambigüedad, "Sí, son ambigüos. Y hasta que no estés seguro qué diodo usar, no estás listo para construir el circuito"?

Answer 1

La razón por la que a veces se utiliza el mismo símbolo para los diodos TVS (Transorbs) y Zeners, es que un Transorb tiene mucho en común con un Zener. Un Zener ideal y un diodo TVS ideal serían indistinguibles en sus características. Esto lleva a... la pereza en la gestión de bibliotecas (o ignorancia) y se utiliza el mismo símbolo.

Los reguladores Zeners y los diodos Zener TVS difieren en aspectos de su construcción para facilitar ya sea una clasificación continua más alta o una capacidad de pulso alta.

Los dispositivos TVS Zener están construidos con grandes áreas de uniones p-n de silicio diseñadas para operar en avalancha y manejar corrientes mucho más altas que sus primos, los diodos reguladores de voltaje Zener.

Solamente se crean diodos TVS unidireccionales a nivel de oblea. Los diodos TVS bidireccionales que puedes comprar son simplemente dos obleas empaquetadas en serie.

Ejemplos de símbolos para algunos dispositivos TVS:

De tus imágenes

1. Diodo Zener a menos que el número de parte llame a un TVS
2. TVS
3. TVS
4. Zeners en paralelo a menos que el número de parte llame a dos TVS unidireccionales

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/HBD854-D.PDF

Usar un diodo TVS en lugar de, o además de, un MOV para protección de línea de CA?

Answer 2

Desde un punto de vista práctico (y no tanto mirando los símbolos), la mayor diferencia es la capacidad de manejo del pulso. El efecto subyacente es el mismo para todos: están diseñados para una ruptura de avalancha bastante precisa (estrictamente hablando, el efecto Zener es para voltajes de ruptura relativamente bajos, la ruptura de avalancha es para calificaciones de voltaje más altas). Sin embargo, como ya has mencionado, los diodos TVS pueden manejar pulsos de energía mucho mejor que los Zeners diseñados para la estabilización de voltaje.

En cuanto a los símbolos: También hay diodos TVS unipolares (supresores de sobretensiones), y el símbolo es el mismo que el de los Zeners (para la estabilización de voltaje). A veces, solo la aplicación (en el contexto del esquemático circundante) o un número de fabricante/parte te dará toda la historia...