TVS即瞬態(tài)電壓抑制器，又稱(chēng)雪崩擊穿二極管,大部分電子工程師基本都知道是用來(lái)端口防護(hù)的，防止端口瞬間的電壓沖擊造成后級(jí)電路的損壞。由于其在電路中的極其重要的地位，但是，針對(duì)TVS的選型過(guò)程，很多廠家都是直接給推薦電路，直接告訴設(shè)計(jì)者答案選擇哪個(gè)器件，卻很少對(duì)選型過(guò)程提供理論計(jì)算，大部分的電子工程師針對(duì)TVS選型的時(shí)候，老人憑經(jīng)驗(yàn)，新人憑參考，一旦更換廠家或者更換測(cè)試條件，就無(wú)從下手了。

工作原理

TVS 它是采用半導(dǎo)體工藝制成的單個(gè) PN 結(jié)或多個(gè) PN 結(jié)集成的器件。TVS 有單向與雙向之分，單向 TVS一般應(yīng)用于直流供電電路，雙向 TVS 應(yīng)用于電壓交變的電路。如圖 1 所示，應(yīng)用于直流電路時(shí)單向 TVS反向并聯(lián)于電路中，當(dāng)電路正常工作時(shí)，TVS 處于截止?fàn)顟B(tài)（高阻態(tài)），不影響電路正常工作。當(dāng)電路出現(xiàn)異常過(guò)電壓并達(dá)到TVS（雪崩）擊穿電壓時(shí)，TVS迅速由高電阻狀態(tài)突變?yōu)榈碗娮锠顟B(tài)，泄放由異常過(guò)電壓導(dǎo)致的瞬時(shí)過(guò)電流到地，同時(shí)把異常過(guò)電壓鉗制在較低的水平，從而保護(hù)后級(jí)電路免遭異常過(guò)電壓的損壞。當(dāng)異常過(guò)電壓消失后，TVS阻值又恢復(fù)為高阻態(tài)。

圖1 ：TVS工作原理

 關(guān)鍵參數(shù)

工欲善其事，必先利其器，要用好TVS，必須先了解其關(guān)鍵的參數(shù)。

(1) Vrwm截止電壓：

TVS 的*高工作電壓，可連續(xù)施加而不引起TVS 劣化或損壞的*高工作峰值電壓或直流峰值電壓。對(duì)于交流電壓，用*高工作電壓有效值表示，在 V RWM下，TVS認(rèn)為是不工作的，即是不導(dǎo)通的。換一句話，電路的*高工作電壓必須小于Vrwm，否則將會(huì)導(dǎo)致TVS動(dòng)作導(dǎo)致電路異常。

(2) IR 漏電流：

漏電流，也稱(chēng)待機(jī)電流。在規(guī)定溫度和*高工作電壓條件下，流過(guò)TVS 的*大電流。TVS的漏電流一般是在截止電壓下測(cè)量，對(duì)于某一型號(hào) TVS, I R 應(yīng)在規(guī)定值范圍內(nèi)。對(duì) TVS 兩端施加電壓值為 V RWM，從電流表中讀出的電流值即為 TVS的漏電流 I R 。對(duì)于同功率和同電壓的 TVS，在 V RWM ≤10V 時(shí)，雙向 TVS漏電流是單向 TVS 漏電流的 2倍。對(duì)于一些模擬端口，漏電流會(huì)影響AD的采樣值，所以TVS的漏電流越小越好。

(3) VBR 擊穿電壓

擊穿電壓，指在 V-I 特性曲線上，在規(guī)定的脈沖直流電流 I T 或接近發(fā)生雪崩的電流條件下測(cè)得 TVS兩端的電壓。測(cè)試的電流It一般選取10mA左右，施加的電流的時(shí)間不應(yīng)超過(guò)400ms，以免損壞器件，VBR MIN 和 VBR MAX是 TVS 擊穿電壓的一個(gè)偏差，一般 TVS 為±5%的偏差。測(cè)量時(shí)，V BR 落在 V BR MIN .和 V BR MAX.之間視為合格品。

(4) IPP 峰值脈沖電流 ，V C 鉗位電壓

峰值脈沖電流，給定脈沖電流波形的峰值。TVS 一般選用 10/1000μs 電流波形。鉗位電壓，施加規(guī)定波形的峰值脈沖電流 I PP時(shí)，TVS 兩端測(cè)得的峰值電壓。I PP 及 V C 是衡量 TVS在電路保護(hù)中抵抗浪涌脈沖電流及限制電壓能力的參數(shù)，這兩個(gè)參數(shù)是相互聯(lián)系的。對(duì)于 TVS 在防雷保護(hù)電路中的鉗位特性，可以參考 V C這個(gè)參數(shù)。對(duì)于相同型號(hào) TVS，在相同 I PP 下的V C 越小，說(shuō)明 TVS 的鉗位特性越好。TVS 的耐脈沖電流沖擊能力可以參考I PP ，同型號(hào)的 TVS，I PP 越大，耐脈沖電流沖擊能力越強(qiáng)。

(5)結(jié)電容CI，漏電流Ir

結(jié)電容是TVS中的寄生電容，在高速I(mǎi)O端口保護(hù)需要重點(diǎn)關(guān)注，過(guò)大的結(jié)電容可能會(huì)影響信號(hào)的質(zhì)量。漏電流主要帶來(lái)了功率的損耗，或者是在模擬信號(hào)中，會(huì)影響AD信號(hào)的采樣值。

                              圖2：廠家一般都是提供10/1000μs的測(cè)試波形

                                         圖3：TVS的關(guān)鍵參數(shù)

選型過(guò)程

了解了TVS的基本參數(shù)，我們就開(kāi)始進(jìn)入*重要的TVS選型的過(guò)程了。選擇TVS之前，我們首先要明白選擇的**目標(biāo)：

1.電壓合適能保護(hù)后級(jí)電路；

2.引入的TVS的結(jié)電容不能影響電路；

3.TVS功率余量充足，滿足測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，且不能比保險(xiǎn)管先掛。

選型的過(guò)程可以按照以下的步驟進(jìn)行：

    1.選擇TVS*高工作電壓Vrmw；

    2. 選擇TVS鉗位電壓VC；

    3.選擇TVS的功率；

    4.評(píng)估漏電流Ir的影響；

    5.評(píng)估結(jié)電容的影響；