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在直流电路中，单向TVS二极管通常用于保护电路免受反向过电压的冲击。通过将单向TVS二极管反向并联于电路中，当电路正常工作时，TVS二极管处于截止状态，不影响电路的正常工作。当电路出现异常过电压并达到TVS二极管的击穿电压时，TVS二极管会迅速导通，将过电压泄放到地，从而保护后级电路免遭损坏。这种应用方式在电源保护、信号线保护等方面非常常见。在交流电路中，双向TVS二极管因其能在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率而被普遍应用。当交流电路中出现过电压时，无论电压的正负方向如何，双向TVS二极管都能迅速响应并导通，将过电压限制在一个安全的预定水平。这种特性使得双向TVS二极管非常适合用于交流电源、交流信号线路等的保护。此外，双向TVS二极管还可以用于共模/差模保护等领域，以抵御来自不同方向的瞬态过电压冲击。
当电路中的电压超过TVS二极管设定的阈值时，它能在极短的时间内从高阻态转变为低阻态，迅速将过电压泄放到地，从而保护电路免受损害。TVS二极管具有响应速度快、漏电流低、击穿电压偏差小等特点，是电子设计中不可或缺的保护元件。TVS二极管的工作原理与常见的稳压二极管相似，但在击穿电压超过其标称值时，TVS二极管会导通，并展现出更高的电流导通能力。当其两端遭受反向瞬态高能量冲击时，TVS二极管能以10^-12秒级的速度响应，迅速转变阻抗，并吸收高达数千瓦的浪涌功率。通过这种方式，TVS二极管能够将电压箝制在预定的安全水平上，有效保护电路中的其他元件不受瞬态高压尖峰脉冲的损害。
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