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一、TVS基本原理

       TVS（瞬態(tài)抑制二極管），又名雪崩擊穿二極管，顧名思義是利用其雪崩擊穿特性來(lái)抑制瞬態(tài)功率的器件。如下圖所示，在電源電路與后級(jí)電路之間反向并聯(lián)一個(gè)TVS，電源電壓正常不超過(guò)TVS的最高工作電壓，因此TVS對(duì)電路幾乎無(wú)影響，而當(dāng)電源因?yàn)橐恍┰虺霈F(xiàn)高于TVS擊穿閾值的電壓時(shí)，TVS瞬間便被擊穿，此時(shí)大電流將會(huì)通過(guò)TVS流向GND，消耗掉瞬間的大功率，因此后級(jí)電壓也會(huì)隨之降低，降低之后的電壓被稱(chēng)為鉗位電壓。

    二、TVS基本參數(shù)   

     1. 最高工作電壓 VRWM

        由于TVS是反并聯(lián)使用，且正常情況下其不工作，因此它的最高工作電壓即其反向工作峰值電壓（working peak reverse voltage），VRWM不能超過(guò)被保護(hù)的電路最高工作電壓。這個(gè)電壓在一些廠家中也是其額定電壓。

    2. 擊穿電壓VBR

       VBR即擊穿電壓Breakdown Voltage，其定義是達(dá)到一定的反向電流IT所對(duì)應(yīng)的電壓，IT一般是1～10ｍA。數(shù)據(jù)手冊(cè)一般分為最大擊穿電壓VBR(min)與最小擊穿電壓VBR(max)，有時(shí)額定電壓會(huì)介于兩者之間。

    3.峰值脈沖電流IPP

        峰值脈沖電流一般是指施加10/1000μs電流波形圖中對(duì)應(yīng)的峰值電流。

    4.鉗位電壓VC

        鉗位電壓VC是指在TVS被施加規(guī)定的10/1000μs電流波形圖時(shí)，TVS兩端測(cè)得的峰值電壓，意味著在規(guī)定電流條件下，經(jīng)過(guò)TVS后的電壓不會(huì)超過(guò)鉗位電壓。

    5.正向壓降VF        VF是Forward Voltage，指TVS的正向壓降，類(lèi)似于普通二極管的正向壓降。

    6.漏電流IR        IR是指漏電流，即使加載TVS兩端的電壓低于其最高工作電壓VRWM，也會(huì)有微小電流通過(guò)TVS，這個(gè)電流就是TVS的漏電流。額定電壓越低的TVS漏電流越大，5V的TVS漏電流能達(dá)到幾百微安，而12V的TVS漏電流一般不到10uA。

    7.峰值脈沖功率Ppp

        峰值脈沖功率即在給定的條件下的脈沖功率，Ppp=VC*Ipp   

三、TVS的選型要點(diǎn)

   1. 封裝&功率        封裝與功率有關(guān)，預(yù)估功率來(lái)選擇封裝，Ppp=VC*Ipp，在無(wú)法預(yù)估功率時(shí)，可以在PCB及成本允許的情況下盡可能用大封裝。

    2. 單雙向        雙向TVS可以從正反兩個(gè)方向吸收瞬時(shí)脈沖的大功率，因此雙向TVS可以應(yīng)用在交流場(chǎng)景中。同時(shí)雙向TVS在級(jí)間電容等參數(shù)上與單項(xiàng)TVS不同，后續(xù)出文章專(zhuān)門(mén)介紹。

    3. 應(yīng)用場(chǎng)景        選型也要看其應(yīng)用場(chǎng)景，如TVS可以用在電源輸入口也可以用于CAN、USB等信號(hào)的防護(hù)上，當(dāng)用于高速信號(hào)時(shí)，TVS的級(jí)間電容也是需要考慮的因素，后續(xù)專(zhuān)門(mén)寫(xiě)文章介紹級(jí)間電容。

     4. VRWM與VC        VRWM與VC是首要考慮的內(nèi)容，例如一個(gè)5V電源給最大耐壓11V的芯片供電，那我們選擇并聯(lián)TVS時(shí)可以選擇額定電壓6.8V的TVS，其最大工作電壓VRWM為5.8V，最大擊穿電壓VBR(max)為7.14V，鉗位電壓VC為10.5V，鉗位后不少過(guò)最大耐壓11V。

    同時(shí)也要意識(shí)到一個(gè)問(wèn)題，上述舉例正好卡在鉗位電壓極限，而隨著近年來(lái)低功耗場(chǎng)景的日趨增長(zhǎng)，IC的電壓也來(lái)越低，其最大耐壓也隨之越來(lái)越低，如果5V供電下后級(jí)芯片耐壓只有8V甚至7V如何進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)? 此時(shí)除了TVS外還需要添加OVP保護(hù)電路，后續(xù)將寫(xiě)文章介紹OVP電路與集成OVP芯片。

    5. 漏電流IR 

        在低功耗場(chǎng)景下或者用于ADC采集等場(chǎng)景，漏電流造成的功耗或者誤差不可以忽略，尤其是低功耗應(yīng)用中的電壓較低，而低額定電壓的TVS漏電流較大，因此漏電流也是需要重點(diǎn)考慮的對(duì)象。

四、其他參數(shù)與應(yīng)用

        篇幅所限本篇只介紹上述基本內(nèi)容，后篇將介紹級(jí)間電容、溫度特性等，同時(shí)還會(huì)介紹如下圖所示的集成TVS陣列與應(yīng)用場(chǎng)景。