硬件学习笔记--002 TVS基本参数及选型

1.TVS简介

我们常说的TVS全称为瞬态电压抑制二极管，英文为Transient Voltage Suppressor。TVS是一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以ps级的速度将其二极管两极间的高阻抗变为低阻抗，瞬间吸收浪涌功率，并将电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种静电或浪涌脉冲的损坏。TVS具有响应速度快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点，已广泛应用于各电子产品中，其原理就是利用PN结的反向雪崩击穿，从而达到保护的目的。

2.TVS主要参数介绍（以维攀某系列型号TVS举例）

1）Vrwm——反向关断电压/截止电压。如果线路上的电压大于Vrwm，则二极管开始反向导通，因此选型时需要注意，Vrwm≥电路中最大工作电压。

2）VBR——击穿电压/动作电压。当电压大于一定值后，则二极管开始被反向击穿。

3）Vc——钳位电压。指的在Ipp脉冲电流下二极管的钳位电压值。一般该钳位电压要小于被保护电路或IC承受的最高电压

4）Ipp——脉冲峰值电流。：TVS管允许通过的10/1000μs波的最大峰值电流（8/20μs波的峰值电流约为其5倍左右），超过这个电流值就可能造成永久性损坏。在同一个系列中，击穿电压越高的管子允许通过的峰值电流越小。

5）Pm——脉冲峰值功率=Ipp*Vc。脉冲峰值功率Pm：脉冲峰值功率Pm是指10/1000μs波的脉冲峰值电流IPP与最大箝位电压VC的乘积，即Pm=Ipp*VC

6）IR——漏电流。反向断态电压(截止电压)VRWM表示TVS管不导通的最高电压，在这个电压下只有很小的反向漏电流IR。（参考下图）

7）Co——结电容。TVS两端的极间电容，不同TVS容值不同，该容值的大小会影响通信速率，对通信速率要求较高的电路往往会选择容值较小的TVS。

3.TVS的选型原则

1）确定被保护电路的最大工作电压，TVS的VRWM要高于该电压。

2）最大钳位电压Vc要小于被保护电路所能承受的最高电压。

3）TVS的其峰值脉冲电流IPP要大于电路中的瞬态浪涌电流。瞬态功率Pm要大于电路中可能出现的最大瞬态浪涌功率 ，对电路起到保护作用。Pm=Ipp*VC

4）TVS的结电容要足够小，满足线路最高通信速率的要求。

5）器件的封装满足布板要求，且价格要便宜。

4.相关应用电路