TVS(二极管瞬态电压抑制器)虽微小,却在抗ESD、EFT等高能瞬态干扰中发挥着不可替代的保护作用。实际工程案例中,TVS选型错误或布局不当常成为抗干扰失效的根源。
一、TVS失效案例解析
ESD打挂通信口
在一次ESD静电测试中,某通信接口频繁出现通信异常。最终定位发现,TVS虽然被加入设计中,但其布局距离接口过远,导致静电脉冲未被有效箝位,直接冲击后端主控芯片,导致功能失常。这一问题揭示了TVS布线位置优先性的重要性——TVS应尽可能靠近干扰源头(接口)布置。
EFT抗扰度不合格
在进行EFT(电快速瞬变)测试时,某产品反复在高电压注入阶段挂掉。查明原因是所用TVS二极管瞬态功率等级不足,普通工作状态下尚可抵御,但面对EFT高频高压尖峰,则迅速失效。更换为更大IPP的TVS管后,问题得以解决。
TVS不是“放上就管用”的被动器件,其选型匹配、布局策略和环境适应能力直接决定了其保护效果。
二、TVS二极管基础原理与分类
TVS是一种钳位型浪涌抑制器件,其工作机制是:
正常工作电压下呈现高阻态,不影响信号或电源传输;
当过压(如ESD、浪涌、EFT)来临,电压超过击穿值VBR,TVS迅速导通并将过压电流泄放至地。
常见类型:
单向TVS:适用于直流电源或单极信号。
双向TVS:适用于交流或双向信号接口(如USB、CAN、HDMI等)。
三、TVS选型核心参数解析
以常用TVS器件SMBJ5.0A为例,以下参数是选