原创 EMC电磁兼容——元器件（TVS）

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TVS全称Transient Voltage Suppre，亦称TVS管、瞬态抑制二极管等，有单向和双向之分。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。在直流电路的应用中，TVS被并联接入电路中。在电路处于正常运行状态时，TVS会保持截止状态，从而不对电路的正常工作产生任何影响。然而，一旦电路中出现异常的过电压，并且这个电压达到TVS的击穿阈值时，TVS的状态就会从高阻态转变为低阻态。此时，它能够有效地将由于异常过电压而产生的瞬时过电流导入地面，同时，还能将异常过电压限制在一个较低的水平，从而确保后级电路不会因异常过电压而受到损害。当异常过电压消失后，TVS会再次恢复到其原始的高阻态。

TVS管防护电路主要划分为两大类别：一是电源接口防护，二是信号接口防护。

电源接口防护主要参数：工作电压、功率以及防护策略

信号接口防护主要参数：信号速率、结电容值、功率、信号电平以及防护策略

在选择TVS时

（1）确定其最高工作电压Vrmw。

在电路正常运作时，TVS应处于非工作状态，即截止状态，因此其截止电压需高于被保护电路的最高工作电压，以确保TVS在电路正常运行时不会干扰电路。

1）AC供电，TVS的反向关断电压Vrwm应大于等于电路最大工作电压V的1.414倍；

2）DC供电，Vrwm则应大于等于V。

（2）需选择TVS的钳位电压VC。

此电压应低于后级被保护电路所能承受的最大瞬态安全电压。钳位电压VC与TVS的雪崩击穿电压及峰值脉冲功率吸收能力（IPP）均成正比。

1）最大钳位电压Vmax通常应设定在Vrwm的1.5至2.0倍之间。

（3）选择TVS的功率时

需确保其额定瞬态功率大于电路中可能出现的最大瞬态浪涌功率。理论上，TVS的功率越大，其承受冲击能量和次数的能力就越强。

1）TVS所需满足的最小峰值功率P应大于等于Vmax与IPP的乘积，即P≥VmaxIPP，其中Vmax为(1.5~2.0)Vrwm。

（4）需评估TVS结电容对电路的影响。

若TVS用于高速IO端口防护、模拟信号采样或低功耗设备中，则需考虑结电容和漏电流的影响。在这些应用中，结电容和漏电流的参数越小越好。

1）信号速率低于10kHz时，一般选择结电容小于1000pF的TVS；

2）信号速率在10kHz至100kHz之间时，选择结电容小于300pF的TVS；

3）信号速率在100kHz至1MHz之间时，选择结电容小于100pF的TVS；

4）而信号速率高于1MHz时，则应选择结电容小于50pF的TVS。