導語：

瞬態電壓抑制器在承受瞬間高能量脈沖時，能在極短的內由原來的高阻抗狀態變為低阻抗，并把電壓箝制到特定的水平，從而有效地保護用戶的設備和元器件不受損壞，可應用于家用電器、電子儀器、精密設備、計算機系統、通訊設備、RS232&485及 CAN等通訊端口、ISDN的保護等各個領域。不同的應用應選取有效保護的TVS器件，本文介紹選取原則。

正文：

合適TVS元件的選取取決于被保護的信號路數、可接受的電路板級空間和被保護電路的電特性。TVS二極管具有形式各異的封裝和結構來滿足現代電子系統的防護需求。對高功率應用場合，TVS器件一般采用表面貼裝和軸向引線封裝。而對多線路進行保護的TVS陣列則采用標準的JEDEC SO封裝。而電路板空間非常緊張的場合，TVS器件則采用SOT23封裝形式以降低成本。然而無論什么樣的應用場合，TVS器件選取的依據是器件的基本指標參數。

如圖1所示為雙向TVS二極管的典型IV特性曲線，關鍵的器件指標參數包括：

最大反向電壓(VRWM)：它是器件正常工作的直流電壓。在此電壓以下，器件對被保護的電路呈現高阻狀態。分立TVS器件的反向電壓從2.8V到440V各異。這個參數也可以稱為工作電壓。

反向擊穿電壓(VBR)：從此點開始器件工作在雪崩擊穿模式開始導通，并且成為瞬變脈沖泄放的低阻通道。擊穿電壓在測試電流IT(典型值1mA或10mA)下測得。

圖1 雙向IV特性曲線

峰值電流(IPP)：器件可承受的最大浪涌電流。TVS二極管數據手冊為特定的瞬態波形會定義一個器件可承受的峰值脈沖能力。大多數TVS二極管標稱的IPP是8/20μs或者10/1000μs脈沖波形下測得的。TVS二極管在更短持續時間脈沖下，可承受更高的峰值電流。

箝位電壓(VC)：在特定峰值電流下，落在TVS器件上的最大電壓。當TVS管承受瞬態高能量沖擊時，管子中流過大電流，峰值為IPP，端電壓由VRWM值上升到VC值就不再上升了，從而實現了保護作用。浪涌過后，隨時間IPP以指數形式衰減，當衰減到一定值后，TVS兩端電壓由VC開始下降，恢復原來狀態。箝位電壓VC與擊穿電壓VBR之比稱為箝位因子Cf，表示為Cf= VC /VBR，一般箝位因子為1.2～1.4。

TVS管的選取應根據電路的具體情況來選取指標合適的TVS器件，選取依據如下：

1、選取器件的最大反向電壓VRWM應大于電路正常工作電壓。

2、選取器件應能夠汲取預期的瞬態峰值電流IPP。

3、在相同瞬變脈沖波形下，器件的箝位電壓VC應小于被保護電路的最大可承受電壓。

4、對高速率數據處理系統，應考慮器件的結電容CJ。靜芯微TVS器件有電容設計考量，例如，我司TVS產品SuperESD 0524P/2510，可為四路數據和信號線提供瞬態過壓防護，其單路輸入電容典型值為0.5pF，通道之間電容典型值為0.04pF。

表1 選取原則總結

器件指標

電路狀態

VRWM≥電路正常工作電壓

IPP≥ 預期瞬態電流

VC≤被保護電路允許的最大電壓

CJ<保證信號完整性的最大電容負載