TVS（Transient Voltage Suppressors），即瞬态电压抑制器，又称雪崩击穿二极管。

01、TVS瞬态抑制二极管的工作原理

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。

TVS 瞬态抑制二极管的伏安特性曲线及相关参数说明如图 2 所示，双向 TVS二极管系列产品的 伏安特性曲线第一象限与第三象限极性相反， 特性相似，如图 3。当 TVS 反向偏置时，TVS 有两种工作模式：待机（高阻抗）或钳制（相对的低阻抗）， 如图 2 第三象限。在待机状态下，流过 TVS 的电流称为待机电流（IR）或漏电流，该电流的大小随 TVS 的结温而变化。在 TVS 的伏安特性曲线中，由高阻抗（待机）向低阻抗（钳位）转变是雪崩击穿的开始， 当 TVS 完全雪崩击穿时，TVS 会瞬间把高电压转化为流过其体内的大电流并保持 PN 结两端相对较低的钳 位电压。

02、TVS瞬态抑制二极管的特点

TVS具有高可靠性、低动态内阻、响应速度快、电压精度高（±5%）、封装多样（SOD-123、SMA、DO-41等）、功率范围广（200W~30000W）及工作电压范围宽（3.3V~600V）等特点。

03、TVS瞬态抑制二极管的典型应用

TVS 由于具有响应速度快，钳位电压低，电压精准等优点，因而应用于对保护器件要求较高的场合，如汽车电子、工业控制、照明，通信等行业，如 DC 电源线，RS485 接口，通信电源，I/O 口等。图 4 至图 6 是 一些典型应用案例。

04、TVS瞬态抑制二极管的命名规则

05、TVS瞬态抑制二极管的电性参数

VRWM 截止电压，IR 漏电流

表1 为TVS 规格参数，下面分别针对以下参数简单介绍：

VRWM-截止电压，TVS 的最高工作电压，可连续施加而不引起 TVS 劣化或损坏的最大的直流电压或交流峰 值电压。在 VRWM 下，TVS 呈现高阻态，认为是不工作的，即是不导通的。 

IR-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。

VRWM和IR测试回路如图 7 所示，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，其中虚线框表示单向 TVS 测试回路。如对于我司型号为 SMBJ5.0A 的 TVS，当加在 TVS 两端的电压 为 5VDC 时，流过 TVS 的电流应小于 800μ A。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。

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。

对于低压 TVS，由于漏电流较大，所以测试电流选取的 IT 较大，如 SMBJ5.0A，测试电流 IT 选取 10mA。VBR测试电路如图 8 所示，使用脉冲恒流源对 TVS 施加 IT 大小的电流时，读出 TVS 两端的电压则为击穿电压。电流施加时间应不超过 400ms，以免造成 TVS 受热损坏。测量时，VBR 落在 VBR MIN.和 VBRMAX.之间视为合格品。

IPP 峰值脉冲电流 /VC 钳位电压

IPP，峰值脉冲电流，给定脉冲电流波形的峰值。TVS一般选用10/1000μ s电流波形（图9）。

VC，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。

下图（图 10）为 TVS 峰值脉冲电流（IPP），钳位电压（VC）测量试验回路示意图，测量时应考虑到 TVS 的散 热问题，两次测试时间间隔不能太短，以免对 TVS 造成损坏。

06、TVS 选型注意事项

VRWM：应大于电路最高工作电压，但不宜过高，否则VC会偏高。

功率：额定功率PPPM（VC×IPP）需大于电路可能出现的最大瞬态功率，并留足裕量。

其中U actual为测试电压，Ri为测试内阻。

TVS要通过测试，故实际电路中要求10/1000μ s波形下TVS的最小功率Pactual为：

其中 为波形转换系数，如实际测试波形为其他波形，如8/20μ s波形，建议 取 与TVS的材质有关，详细可咨询我司技术人员。

实际选型中，TVS 应留有一定的裕量，TVS 的功率 PPPM 选择应遵循 PPPM≥Pactual；

VC：必须小于后级电路能承受的最大瞬态电压。

IR：在低功耗或高精度电路中，需选择漏电流小的TVS。

结电容：在高速通信线路中，需考虑结电容对信号的影响。

封装：TVS的功率从封装形式上也可以体现，封装体积越小，其功率一般也越小，因为 TVS 的芯片面积直接决定了TVS瞬态抑制二极管产品的功率等级。电路工程师可根据电路设计及测试要求选择合适封装的 TVS 器件。

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