芯国内首推 TDS 平缓浪涌抑制器

随着工业 4.0、工业物联网（IIoT）、5G 通信技术、USB4.0、Thunderbolt4/5、

PD3.0/3.1 等高速且功能复杂的高端应用全面普及，要求主控芯片制程越来越先进，

集成度越来越高，芯片制程已经向着 1 纳米进发，同时使用这些高端芯片的电子设备

也被应用于更广泛、更为严苛、更为复杂的环境中，随着芯片制程越先进，芯片越发

脆弱，这导致了高度集成化的硬件系统对静电放电（ESD）与电气过应力（EOS）更为

敏感。为了解决 ESD&EOS 对系统所产生的破坏，过去硬件工程师都优先选择瞬态电压

抑制（TVS）二极管，可以达到一定的保护效果。但随着全球对智能化、自动化、集成

化产品的加速推进，高端芯片与复杂系统对 EMC 的防护等级提出了更高要求，硬件工

程师开始寻求更为触发精准、钳位平缓、泄放高效且可靠的 ESD&EOS 防护方案。

湖南静芯推出 22V&33V TDS 平缓浪涌抑制器，可用于保护工作电压为 20V、24V、

28V、36V 的系统，具有精准且恒定的触发电压、优异的钳位性能及稳定的温度特性，

可为系统提供更全面保护。TDS 与 TVS 二极管不同，TDS 耗散浪涌能量较小，能通过

自身特性将过压与过流事件高效泄放到地，从而避免增加自身热损耗。这一特性使得

TDS 在体积上能够大幅降低，为硬件工程师设计高度集成型解决方案提供了更优选择。

此外，TDS 器件的钳位电压会比 TVS 二极管低 40%，因此减少了系统的电气应力，可

以更好的保护后端 IC，工程师可更灵活选择更低耐压的主控芯片，提高了系统的电能

利用效率、可靠性以及降低整体系统成本。

TDS 浪涌保护器工作原理

传统的 PN 结 TVS 二极管具有固定电阻或动态电阻(R

DYN

)。TVS 钳位电压由下面公

式给出:V

C 

= V

BR 

+I

PP 

* R

DYN

。由于动态电阻是一个固定值，钳位电压随着 I

PP 

的增加

而增加，导致钳位电压在峰值脉冲电流范围内线性上升。TVS 吸收瞬态电流的能力与

结面积、结温、环境温度有关,随着环境温度的升高，I

PP

能力降低，钳位电压升高。

TDS 浪涌保护器使用浪涌额定场效应管作为主要保护元件(图 1)。场效应管的工

作原理类似于由精密触发电路激活的电压控制开关(图 2)。在 EOS 事件期间，瞬态电

压攀升至超过集成精密触发器所设定的击穿电压（V

BR

）阈值，触发电路立即启动，开

启泄流场效应管，有效的将瞬态高压与大电流安全释放到地。因为 MOSFET 的 R

DYN

降低

到一个可以忽略不计的小值，使得钳位电压与触发电路击穿电压的近似值相同，所以

TDS 钳位电压在额定峰值脉冲电流范围内几乎是恒定的，同时在-40~125 摄氏度范围

钳位电压非常平缓。