瞬态电压抑制二极管选型指导，一场走心的科普之旅

一、TVS二极管工作原理

TVS（Transient Voltage Suppressors）二极管，即瞬态电压抑制器，又称雪崩击穿二极管，是由半导体工艺制成的PN结或多个PN集成器件。TVS二极管分为单向和双向，单向TVS直流供电电路一般采用二极管TVS电压交变于电压交变 电路。当应用于直流电路时，单向TVS当电路正常工作时，二极管反向并联，TVS二极管处于截止状态行的情况下，二极管处于截止状态行。当电路出现异常过电压时，达到TVS当二极管击穿电压时，TVS二极管迅速从高电阻状态突变为低电阻状态，释放异常过电压引起的瞬时过电流到地，将异常过电压钳制在较低水平，保护后电路免受异常过电压损坏。当异常过电压消失时，TVS二极管阻值恢复为高阻态。

东沃（DOWO）供应的TVS二极管产品可分为10类：

? DO-218AB：SM5S、SM6S、SM8S、SM8SxxCA；

? SMA/DO-214AC：SMAJ、P4SMA、TPSMAJ、SMA6J、TPSMA、SACA；

? SMB/DO-214AA：SMBJ、P6SMB、TPSMBJ、SMB10J、SACB、1.0SMB、TPSMB；

? SMC/DO-214AB：1.5SMC、SMCJ、TPSMCJ、SMDJ、TPSMDJ、5.0SMDJ、TP5.0SMDJ、TPSMC；

? SOD-123：SMF、TPSMF、SMF4L、SMF3.3A、SMF3V3A；

? DO-41：P4KE;

? DO-15：SA、P6KE、SAC；

? DO-201：1.5KE、LCE；

? R-6/P600：3KP、5KP、LDP、15KP、30KP；

? NA：KA

二、TVS二极管的特点

? 半导体工艺制成，可靠性高，无损伤极限；

? 玻璃钝化工艺，导电压准确；

? 瞬态功率大，电容低，漏电流低，夹位电压容易控制；

? 快速响应时间：通常小于1.0PS；

? 钳位能力好，击穿电压偏差小；

? 在特殊应用中，通过工艺或参数筛选，电压精度高，精度高；

? 体积小，安装方便；

? 单向和双向单元；

? 在 10/1000μs波形下的瞬态功率可达200W-30000W，甚至更高；

? 工作电压范围3.3V~600V，甚至更高；

? 封装形式多样，贴片包装：SOD-123、SMA /DO-214AC、SMB/DO-214AA、SMC/DO-214AB、DO-218AB等等，直插包装：DO-41、DO-15、DO-201、R/P-600等；

? 无卤化，符合RoHS；

三、TVS二极管选型指南

1)确定被保护电路中的最大直流或连续工作电压、额定标准电压和高端容量；

2）TVS管道的额定瞬态功率大于电路中可能出现的最大瞬态浪涌功率；

3）TVS管道的截止电压大于受保护电路的最高工作电压；

4）TVS管道的最大钳位电压小于后保护电路中的损坏电压；

5）确定好TVS峰值脉冲电流大于管道最大夹位电压后的瞬态浪涌电流；

6)对于数据接口的电路保护，还应注意选择具有适当电容的电路TVS二极管。例如，当信号频率或传输速率较高时，应选择低电容系列TVS管；

四、TVS详解二极管参数

? VRWM ：截止电压， TVS二极管的最高工作电压可连续施加而不造成TVS最大直流电压或交流峰值电压在二极管恶化或损坏状态下。 在VRWM下，TVS二极管不工作，不导通。

? VC：钳位电压，施加规定波形的峰值脉冲电流IPP时，TVS二极管两端测量的峰值电压。

? VBR：击穿电压，是的TVS管道的最小雪崩电压。V-I在特征曲线上，在规定的脉冲直流电流中IT或在接近雪崩的电流条件下测量TVS两端的电压。

? IR：漏电流，又称待机电流。在规定的温度和最高工作电压下流过TVS在截止电压下测量二极管的最大电流。

? IPP： 峰值脉冲电流一般为10/10000μs电流波形下的峰值。

? IT：测试电流。

? C：对于同功率等级的电容值TVS就管道而言，电压越低，电容值越大。特别注意通信线路的保护TVS管道的电容值。

? 包装形式：从TVS管道的封装形式可以看出其功率大小。TVS其功率等级直接由管道的芯片面积决定。

五、TVS二极管选型注意事项

1)规格手册只给出特定脉宽下的吸收功率峰值，而实际电路中的脉冲宽度变化不定，心中要有数量，宽脉冲要降低；

2)有意识地增加限流电阻，保护小电流负载电路；

3）要注意TVS二极管的稳态平均功率是否在安全范围内；

4)正常情况下，瞬态抑制二极管在-55°C到150°C在工作之间，当电路温度较高时，应减少应用；

5）TVS二极管的引线长度应与受保护线相对。

6)对于数据接口或通信线路的保护，尽量选择电容值较小的TVS二极管。

7)大多数直流保护电路选择单向TVS管道和交流保护电路多为双向TVS选择管道和多路保护电路TVS阵列装置，大功率保护电路选择专用保护模块。

8）在使用TVS考虑管道过程TVS尽量减少串/并数的离散性。

六、TVS典型的二极管应用

TVS二极管具有响应速度快、钳位电压低、电压准确等优点，应用于汽车电子、家居、工业等对保护装置要求高的场合 控制、照明、通信、医疗等行业DC电源线，RS485接口，通信电源，I/O口等。