提到 TVS ，大部分电子工程师基本都知道是用来端口防护的，防止端口瞬间的电压冲击造成后级电路的损坏。TVS 在电路中有着极其重要的地位，但是，针对 TVS 的选型过程，很多厂家都是直接给推荐电路，直接告诉设计者答案选择哪个器件，却很少对选型过程提供理论计算，大部分的电子工程师针对 TVS 选型的时候，老人凭经验，新人凭参考，一旦更换厂家或者更换测试条件，就无从下手了，本文就专门解决该问题，让新人老人对 TVS 选型都能得心应手。
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TVS 工作原理
TVS（Transient Voltage Suppressors），即瞬态电压抑制器，又称雪崩击穿二极管。它是采用半导体工艺制成的单个 PN 结或多个 PN 结集成的器件。TVS 有单向与双向之分，单向 TVS 一般应用于直流供电电路，双向 TVS 应用于电压交变的电路。 如图1 所示，应用于直流电路时单向 TVS 反向并联于电路中，当电路正常工作时，TVS 处于截止状态（高阻态），不影响电路正常工作。当电路出现异常过电压并达到 TVS（雪崩）击穿电压时，TVS 迅速由高电阻状态突变为低电阻状态，泄放由异常过电压导致的瞬时过电流到地，同时把异常过电压钳制在较低的水平，从而保护后级电路免遭异常过电压的损坏。当异常过电压消失后， TVS 阻值又恢复为高阻态。 2TVS 关键参数工欲善其事，必先利其器，要用好 TVS ，必须先了解其关键的参数。 1. VRWM 截止电压 TVS 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 认为是不工作的，即是不导通的。换一句话，电路的最高工作电压必须小于 VRWM ，否则将会导致 TVS 电路异常。 2. IR 漏电流 漏电流也称待机电流。在规定温度和最高工作电压条件下，流过 TVS 的最大电流。TVS 的漏电流一般是在截止电压下测量，对于某一型号 TVS, IR 应在规定值范围内。对 TVS 两端施加电压值为 VRWM ，从电流表中读出的电流值即为 TVS 的漏电流 IR 。对于同功率和同电压的 TVS ，在 VRWM ≤10V 时，双向 TVS 漏电流是单向 TVS 漏电流的 2 倍。对于一些模拟端口，漏电流会影响 AD的采样值，所以 TVS 的漏电流越小越好。 3. VBR 击穿电压 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，VBRMin .和 VBRMax .是 TVS 击穿电压的一个偏差，一般 TVS 为±5%的偏差。测量时，VBR 落在 V BRMin .和 VBRMax .之间视为合格品。 4. IPP 峰值脉冲电流，VC 钳位电压 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。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。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. 结电容 CJ，漏电容 IR 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。
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