1.定义及作用

定义：瞬态电压抑制二极管（Transient Voltage Suppressor）；

作用：有效地保护电子线路中的精密元器件免受浪涌脉冲的破坏。

2.使用场景

①I/O接口

②电源输入口

③低频信号线（RS232/RS485等）

3.符号

TVS分为单向和双向：

①单向TVS与稳压二极管特性相似，适用于直流电路；

②双向TVS相当于两个稳压二极管反向串联，适用于交流电路。

4.工作原理

TVS管工作在反向区且电路正常工作时其两端呈高阻抗，当其两端受到反向瞬时高能量冲击时，能够以10的负12次方秒量级速度将两端阻抗降低，为大电流提供泄放通道，吸收瞬时高能量（数千瓦浪涌能量量级），同时将两端电压钳位在一个预定值，从而有效保护后级精密元器件或电路。

当瞬时脉冲功率结束，TVS管两端恢复高阻抗，保证后级电路正常工作。

5.参数解读

①截止电压VRWM（Stand-off Voltage）

不引起TVS 管工作的最高工作电压。可连续施加而不引起 TVS 劣化或损坏的最高工作峰值电压或直流峰值电压，对于交流电压，用最高工作电压有效值表示。在VRWM下，TVS是不工作的，即不导通。换一句话，被保护电路的最高工作电压必须小于VRWM，否则将会导致TVS动作导致电路异常。

②击穿电压VBR（Breakdown Voltage）

击穿电压，指在 V-I 特性曲线上，在规定的脉冲直流电流IT或接近发生雪崩的电流条件下测得 TVS 两端的电压。测试的电流IT一般选取10mA左右，施加的电流的时间不应超过400ms，以免损坏器件，VBR MIN 和 VBR MAX 是 TVS 击穿电压的一个偏差，一般 TVS 为±5%的偏差。

③钳位电压VC（Clamping Voltage）

钳位电压，施加规定波形的峰值脉冲电流 IPP 时，TVS 两端测得的峰值电压。

④峰值脉冲电流IPP（Peak Pulse Current）

峰值脉冲电流，给定脉冲电流波形的峰值。TVS 一般选用 10/1000μs 电流波形。IPP 及 VC 是衡量 TVS 在电路保护中抵抗浪涌脉冲电流及限制电压能力的参数，这两个参数是相互联系的。对于 TVS 在防雷保护电路中的钳位特性，可以参考 VC 这个参数。对于相同型号 TVS，在相同 IPP 下的VC 越小，说明 TVS 的钳位特性越好。TVS 的耐脉冲电流冲击能力可以参考 IPP ，同型号的 TVS，IPP 越大，耐脉冲电流冲击能力越强。

⑤峰值脉冲功率PPPM（Maximum peak pulse power）

PPPM=Vc x IPP，PPPM需要大于电路中可能出现的浪涌能量。

⑥结电容CI

结电容是TVS中的寄生电容，在高速IO端口保护需要重点关注，过大的结电容可能会影响信号的质量。漏电流主要带来了功率的损耗，或者是在模拟信号中，会影响AD信号的采样值。

6.选型规范

第①要素是VRWM，明确TVS的最大反向工作电压，需要保证被保护信号的工作电压略小于VRWM，VRWM=信号工作电压x(1.1~1.2倍系数)。

第②要素是Vc，VC帮助我们判断TVS管的钳位电压是否能和后级电路适配。需要保证Vc不超过后级电路的最高承受电压，Vc<Vmax(后级电路的最高承受电压)。

第③要素是IPP，IPP用于判断TVS对瞬时脉冲能量的耐受程度，越大越好。

第④要素是结电容CI，帮忙我们判断TVS对信号完整性及特性阻抗的影响。是高速信号上，通常会对链路上的电容有定量要求，CI<被保护电路的特定信号的结电容要求。

第⑤个要素是封装：器件封装越小越好，节省PCB空间，但同时功率可能会相应减小，这个需要综合考虑。

转自于https://www.toutiao.com/article/7269678056653242880/?app=news_article&timestamp=1693271466&use_new_style=1&req_id=202308290911066C37FD8CC1366CEC5F0C&group_id=7269678056653242880&tt_from=mobile_qq&utm_source=mobile_qq&utm_medium=toutiao_android&utm_campaign=client_share&share_token=0f695953-00cf-488b-befc-7d3137e82e46&source=m_redirect