查看“︁TVS”︁的源代码

{| class="wikitable" style="float: right; width: 360px; margin-left: 1em; font-size: 90%; border: 1px solid #a2a9b1;"

|+ style="font-weight: bold; font-size: 1.2em; padding: 5px;" | TVS

|-

! style="background-color: #f2f2f2; width: 34%;" | 英文名称

| Transient Voltage Suppressor

|-

! style="background-color: #f2f2f2;" | 中文名称

| 瞬态电压抑制二极管

|-

! style="background-color: #f2f2f2;" | 核心作用

| 瞬态过压保护

|-

! style="background-color: #f2f2f2;" | 典型应用

| ESD、EFT、Surge保护

|-

! style="background-color: #f2f2f2;" | 响应速度

| ps ~ ns级

|-

! style="background-color: #f2f2f2;" | 典型对象

| 电源口、IO口、通信接口

|}



'''TVS'''（Transient Voltage Suppressor）是一种用于抑制瞬态过压的半导体保护器件，广泛应用于：

* 电源接口
* 通信接口
* MCU IO
* USB
* Ethernet
* [[RS-485]]
* [[CAN]]
* 医疗设备
* 工业设备

等系统中。

其核心作用是：

在瞬态高压出现时：

* 快速导通
* 钳位过压
* 泄放能量

从而保护后级电路。

== 基本原理 ==

TVS 本质属于：

高功率雪崩二极管。

正常工作时：

TVS 处于高阻状态。

当电压超过：

'''击穿电压'''

后，

TVS 会快速进入雪崩导通状态。

其钳位特性：

<pre>
正常状态：
高阻抗

过压状态：
低阻抗快速导通
</pre>

从而将：

过压能量泄放。

== TVS核心参数 ==

典型参数包括：

{| class="wikitable" style="width:100%; text-align:center;"
! 参数
! 含义
|-
| VRWM
| 反向工作电压
|-
| VBR
| 击穿电压
|-
| VC
| 钳位电压
|-
| IPP
| 峰值脉冲电流
|-
| PPP
| 峰值脉冲功率
|}

其中：

'''VC'''

通常决定：

后级器件是否安全。

== TVS响应速度 ==

TVS 最大特点之一：

即：

'''响应速度极快'''

通常可达到：

* ps级
* ns级

因此：

特别适合：

* ESD
* EFT
* 高频瞬态

保护。

== TVS与EMC ==

TVS 广泛应用于：

* [[ESD]]
* [[EFT]]
* [[Surge]]

整改中。

其主要作用包括：

* 限制瞬态电压
* 降低尖峰能量
* 提高抗扰度

== ESD中的TVS ==

ESD 上升沿极快：

通常为：

:<math>0.7ns \sim 1ns</math>

因此：

TVS 必须具备：

* 超快响应
* 低寄生电感
* 低钳位电压

否则：

保护效果会明显下降。

== EFT中的TVS ==

EFT 特点包括：

* 高频重复脉冲
* 强共模耦合
* 高频尖峰

TVS 通常用于：

* 电源入口
* IO接口
* 通讯接口

吸收高频瞬态能量。

== Surge中的TVS ==

Surge 能量远高于：

ESD 与 EFT。

因此：

很多情况下：

TVS 需要与：

* MOV
* GDT
* 共模电感

联合使用。

否则：

TVS 容易损坏。

== TVS分类 ==

=== 单向TVS ===

主要用于：

* DC电源
* 单极性信号

特点：

* 钳位能力强
* 漏电流低

=== 双向TVS ===

主要用于：

* AC线路
* 差分信号
* 通讯接口

例如：

* [[RS-485]]
* [[CAN]]

== 高频寄生参数 ==

高频下：

TVS 会受到：

* 寄生电容
* 寄生电感

影响。

因此：

高速接口中：

TVS 选型非常关键。

== 高速接口中的TVS ==

在：

* USB3.0
* HDMI
* Ethernet
* PCIe

等高速接口中，

TVS 必须具备：

* 超低电容
* 低寄生参数
* 高带宽

否则：

容易导致：

* 眼图恶化
* 信号反射
* 波形畸变

== TVS布局重点 ==

TVS 布局通常遵循：

# 靠近接口
# 回流路径最短
# 接地阻抗最小
# 避免长Stub
# 大面积接地

其中：

接地回流路径通常决定最终保护效果。

== TVS中的核心问题 ==

很多 TVS 失效问题：

并非器件本身问题。

而是：

* 回流路径过长
* 接地阻抗过大
* 寄生电感过大

导致。

例如：

即使 TVS 本身响应很快，

若接地路径存在：

:<math>10nH</math>

寄生电感，

在：

:<math>di/dt</math>

极高情况下，

仍会产生巨大尖峰。

== 医疗EMC中的TVS ==

医疗设备通常需要兼顾：

* EMC保护
* 漏电流限制
* 患者安全

因此：

TVS 选型通常更加严格。

尤其：

患者接口中：

需要重点关注：

* 漏电流
* 隔离结构
* 钳位电压

== TVS整改方向 ==

TVS 工程重点通常包括：

# 钳位电压选择
# 峰值功率能力
# 寄生参数控制
# 回流路径优化
# 接地优化
# 接口布局
# 共模路径控制

其中：

PCB布局往往决定：

TVS 实际保护效果。

== 工程重点 ==

TVS 本质属于：

'''高频瞬态能量泄放器件'''

很多 EMC 保护问题：

并非：

“TVS参数不够”。

而是：

* 回流结构
* 高频寄生参数
* 接地路径
* 共模耦合

共同作用的结果。

== 参见 ==

* [[ESD]]
* [[EFT]]
* [[Surge]]
* [[EMI滤波器]]
* [[共模干扰]]
* [[IEC 61000-4-2]]
* [[GB/T 17626.2]]
* [[GB/T 17626.4]]
* [[RS-485]]
* [[CAN]]

[[Category:EMC基础理论]]
[[Category:EMC设计与整改]]
[[Category:保护器件]]
[[Category:技术百科]]