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一、TVS是什么？

TVS（Transient Voltage Suppressor）是一種半導(dǎo)體保護(hù)器件，專為抑制瞬態(tài)電壓（如雷擊、靜電放電、感性負(fù)載開(kāi)關(guān)噪聲）設(shè)計(jì)。其響應(yīng)速度可達(dá)皮秒級(jí)（1ps=10?12秒），能快速鉗位過(guò)壓，保護(hù)后端精密電路。
核心功能：
? 電壓鉗位：將瞬態(tài)高壓限制在安全范圍
? 能量吸收：耗散瞬時(shí)高功率（可達(dá)數(shù)千瓦）
? 雙向保護(hù)：部分型號(hào)支持正負(fù)極性防護(hù)

二、TVS工作原理

常態(tài)：

工作電壓低于擊穿電壓（VBR）時(shí)，TVS呈高阻抗（漏電流<1μA），不影響電路。

瞬態(tài)觸發(fā)：

當(dāng)電壓超過(guò)VBR，TVS雪崩擊穿，阻抗驟降，形成低阻通路，將電流導(dǎo)向地。

恢復(fù)：

瞬態(tài)結(jié)束后，TVS自動(dòng)恢復(fù)高阻態(tài)，無(wú)需人工干預(yù)。

動(dòng)作過(guò)程：

Vin≤VBR→截止 ; Vin>VBR→導(dǎo)通鉗位

三、關(guān)鍵參數(shù)解讀

四、TVS選型五步法

確定工作電壓：

選VBR ≥ 1.2×Vnormal（如5V系統(tǒng)選VBR=6.8V）

計(jì)算鉗位需求：

確保VC < 被保護(hù)器件極限電壓（如MCU耐壓40V，選VC≤35V）

評(píng)估瞬態(tài)能量：

根據(jù)IEC 61000-4-5標(biāo)準(zhǔn)，8/20μs波形下選PPPM ≥ 實(shí)際浪涌能量

匹配信號(hào)速率：

高速接口（USB3.0、HDMI）選低電容TVS（<1pF）

封裝與散熱：

大功率場(chǎng)景用SMA/SMB封裝，小尺寸選SOD-323

五、典型應(yīng)用場(chǎng)景

電源端口保護(hù)

場(chǎng)景：12V車載電源防拋負(fù)載（ISO 7637-2 Pulse 5a）

型號(hào)：2TS36CA（VBR=40.1V, VC=58.1V, IPP=38.7A）

接法：并聯(lián)在電源正極與地之間

數(shù)據(jù)線ESD防護(hù)

場(chǎng)景：USB2.0接口靜電防護(hù)（IEC 61000-4-2 Level 4）

型號(hào)：2TS5.0CA（VBR=6V, 電容0.5pF）

接法：差分線間各接TVS到地

通信端口防雷擊

場(chǎng)景：RS485總線防感應(yīng)雷（10/700μs波形）

方案：TVS（2TS36CA） + GDT（氣體放電管）級(jí)聯(lián)防護(hù)

六、TVS vs 其他保護(hù)器件

最佳實(shí)踐：TVS+MOV/GDT多級(jí)防護(hù)（如：GDT泄放大電流 → MOV處理中能量 → TVS精細(xì)鉗位）

審核編輯 黃宇