在电子电路保护与电压控制领域，TVS 二极管（瞬态电压抑制二极管）和稳压二极管是两种常用器件。尽管它们都属于半导体二极管范畴，且外观可能相似，但在工作原理、性能参数和应用场景上存在本质区别。本文将从技术原理到实际应用，系统解析两者的核心差异。

一、工作原理：从 “应急保护” 到 “持续稳压”

TVS 二极管的核心功能是瞬态电压抑制，其工作原理基于反向击穿后的 “钳位效应”。当电路中出现瞬间高压（如雷击、静电放电、电源浪涌）时，TVS 二极管会在纳秒级时间内从高阻态转为低阻态，将过电压钳位在安全阈值内，并将浪涌电流导向接地端。待瞬态干扰消失后，它会自动恢复高阻状态，不影响电路正常工作。这种 “应急响应” 特性使其成为电路的 “防雷卫士”。

稳压二极管（齐纳二极管）则依靠反向齐纳击穿的稳压特性工作。在反向电压达到击穿电压（齐纳电压）后，其反向电流可在较大范围内变化（从最小稳定电流到最大额定电流），而两端电压基本保持不变。这种 “持续稳压” 能力使其适用于需要稳定电压输出的电路，例如为芯片提供基准电压。

两者的核心区别在于：TVS 二极管针对瞬时高压进行 “脉冲式保护”，而稳压二极管针对常态电压进行 “持续性调控”。

二、核心参数：性能指标的本质差异

（一）TVS 二极管的关键参数

反向击穿电压（VBR）：指 TVS 开始击穿的最小电压，通常在测试电流下（如 1mA）测量。实际应用中需选择 VBR 高于电路正常工作电压的型号。

钳位电压（VC）：在规定峰值脉冲电流下的最大电压，这是衡量保护能力的核心指标。例如，当 100A 浪涌电流通过时，VC 需低于被保护器件的耐压值（如芯片的 ESD 耐受电压）。

峰值脉冲功率（PP）：在规定脉冲波形（通常为 10/1000μs）下，TVS 可承受的最大瞬时功率（PP=VC×IPP）。这一参数直接决定了其抗浪涌能力。

响应时间：从过电压出现到钳位作用生效的时间，一般为 1ns 以内，这是其优于压敏电阻等器件的关键特性。

（二）稳压二极管的关键参数

稳定电压（Vz）：反向击穿后的稳定工作电压，例如 5V、12V 等，误差通常在 ±5% 或 ±10%。

最小稳定电流（Izk）：维持稳压特性的最小反向电流。若工作电流低于此值，稳压效果会明显变差。

最大耗散功率（Pz）：长期工作时允许的最大功耗（Pz=Vz×Iz_max），由芯片散热能力决定。

动态电阻（Rz）：稳压电压随电流变化的比值（ΔVz/ΔIz），数值越小，稳压精度越高。优质稳压管的动态电阻可低至几欧，而普通型号可能达数百欧。

参数对比可见：TVS 二极管侧重 “瞬时功率承受能力” 和 “响应速度”，稳压二极管则强调 “电压稳定性” 和 “持续工作电流范围”。

三、结构设计：为不同需求定制的半导体结构

从芯片结构上看，TVS 二极管采用低掺杂外延层结构，以获得较大的结面积和均匀的击穿特性。这种设计使其能承受短时大电流（可达数千安培），且结电容较低（高频型号可低至 1pF 以下），适用于高速信号线路保护（如 USB、HDMI 接口）。

稳压二极管则采用高掺杂 PN 结结构，通过精确控制掺杂浓度实现稳定的齐纳电压。部分高压稳压管（高于 6V）还会结合雪崩击穿效应，以提升稳压精度。其结面积较小，无法承受大电流（最大反向电流通常在 100mA 以内），但可通过串联限流电阻实现长期工作。

结构差异直接导致：TVS 二极管能承受 “短时大电流冲击”，稳压二极管则适合 “小电流长期稳压”。

四、应用场景：各司其职的典型案例

（一）TVS 二极管的核心应用

接口保护：在 USB、以太网、HDMI 等接口电路中，TVS 二极管可抑制静电放电（ESD）和插拔浪涌，符合 IEC 61000-4-2（ESD）和 IEC 61000-4-5（浪涌）标准。

电源防雷：在直流电源输入端（如 12V、24V 电源），TVS 二极管与保险丝配合，可吸收雷击感应产生的千伏级瞬态电压。

汽车电子：用于车载 CAN 总线、OBD 接口保护，抵御汽车点火系统产生的脉冲干扰。

（二）稳压二极管的典型应用

基准电压源：在传感器电路中，为 AD 转换器提供稳定参考电压（如 3.3V、5V），保证测量精度。

低压稳压电路：在电池供电设备中，通过串联限流电阻，将电池电压（如 7.4V 锂电池）稳压至 3.3V，为单片机供电。

过压检测：与比较器配合，当输入电压超过稳压值时触发保护信号。

实际电路中，两者偶尔会配合使用：例如在电源模块中，TVS 二极管负责前端浪涌保护，稳压二极管则为后端电路提供稳定工作电压。

五、选型误区：避免替代使用的风险

常见误区是将 TVS 二极管当作稳压二极管使用，或用稳压二极管替代 TVS 二极管。这两种做法均存在风险：

TVS 二极管的稳压精度低（钳位电压与击穿电压偏差可达 20%），无法满足电路对稳定电压的需求；

稳压二极管的响应速度慢（微秒级），且无法承受大电流浪涌，用于保护时会被瞬间烧毁。

正确选型原则：需抑制瞬态高压时选 TVS 二极管，需稳定电压输出时选稳压二极管。

六、总结：功能定位决定应用边界

TVS二极管和稳压二极管的差异本质是 “保护器件” 与 “调控器件” 的区别：前者是电路的 “安全气囊”，专注于应对突发电压冲击；后者是电路的 “稳压阀”，致力于维持电压稳定。理解这一核心定位，才能在电路设计中做出正确选择，避免因器件误用导致的电路故障。

在电子技术快速发展的今天，两者也在不断升级 ——TVS 二极管已出现针对 5G 通信的高频型号，稳压二极管则向低噪声、高精度方向演进。但无论技术如何进步，它们 “各司其职” 的核心定位始终是电路设计的基础原则。