全國(guó)各地開(kāi)始步入夏季。接下來(lái)的6-9月，將面臨時(shí)而炎熱干燥，時(shí)而雷雨狂風(fēng)的天氣。你有沒(méi)有想過(guò)，你家的手機(jī)電腦、路由器、智能家電在雷雨夜可能遭受著一場(chǎng)"電風(fēng)暴"的襲擊？

當(dāng)雷雨交加時(shí)，空中舞動(dòng)的閃電不僅是視覺(jué)奇觀，更是電子元器件的致命威脅。直接雷擊或附近雷擊產(chǎn)生的浪涌電壓/電流，如同突然爆發(fā)的"電海嘯"——數(shù)千伏的電壓、數(shù)千安培的電流在微秒級(jí)時(shí)間內(nèi)沖擊電路，能量足以瞬間燒毀精密的芯片和電路板。

雷雨天電子設(shè)備的"隱形殺手"

01防雷先鋒TVS：高能浪涌的"攔路虎"

TVS（瞬態(tài)電壓抑制二極管）如同電子設(shè)備的"防雷先鋒"，駐守在電源入口、網(wǎng)口、天線接口等關(guān)鍵位置。當(dāng)雷擊浪涌入侵時(shí)，它通過(guò)"鉗位+泄放"的組合拳保護(hù)電路，就像防洪堤在洪水來(lái)臨時(shí)既要攔住高峰水位，又要引導(dǎo)水流安全排泄。

工作原理：納秒級(jí)反應(yīng)的"電堤壩"

- 高能吸收：并聯(lián)在電路與地之間的TVS，如同隱藏的泄洪通道，專(zhuān)門(mén)吸收浪涌能量。

- 雪崩擊穿：正常電壓下它是高阻態(tài)的"絕緣體"，一旦電壓超過(guò)閾值，就像堤壩瞬間潰決般進(jìn)入低阻導(dǎo)通狀態(tài)（響應(yīng)時(shí)間僅納秒級(jí)）。

- 鉗位保護(hù)：導(dǎo)通后將電壓強(qiáng)制限制在安全范圍（鉗位電壓），比如將10000V浪涌鉗制到50V以下。

- 能量泄放：浪涌電流通過(guò)TVS安全導(dǎo)入大地，避免流入敏感電路。

防雷必備特性

02精密保鏢ESD：細(xì)微威脅的"終結(jié)者"

ESD（靜電放電保護(hù)器）雖不像TVS那樣能應(yīng)對(duì)強(qiáng)電沖擊，卻是處理"電子微威脅"的高手。它如同精密儀器的貼身保鏢，專(zhuān)門(mén)對(duì)付靜電放電（如人體觸摸產(chǎn)生的上萬(wàn)伏電壓）和雷擊感應(yīng)的高頻瞬變，這些威脅能量雖小，卻可能干擾芯片的正常工作。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)：皮秒級(jí)響應(yīng)的"精準(zhǔn)防御"

- 超快速度：響應(yīng)時(shí)間達(dá)皮秒級(jí)（1皮秒=1萬(wàn)億分之一秒），比TVS快1000倍以上

- 超低鉗位：能將電壓鉗制在幾伏到十幾伏，保護(hù)像CPU引腳這樣的敏感部位

- 低寄生電容：電容值僅0.5-幾pF，不會(huì)影響USB、HDMI等高速信號(hào)的傳輸質(zhì)量

- 多重防護(hù)：除了防雷殘余干擾，還能防御人體靜電和電路板感應(yīng)噪聲

與TVS的關(guān)鍵差異

TVS+ESD的黃金搭檔形成一個(gè)完善的防雷系統(tǒng)。

第一道防線：在電源、網(wǎng)口等入口處部署高功率TVS（或防雷模塊），泄放90%以上的浪涌能量；

第二道防線：在芯片附近安裝ESD保護(hù)器，處理殘余的高頻干擾和靜電；

輔助防御：搭配保險(xiǎn)絲（防過(guò)流）、電感（限流）、濾波電容（平滑電壓）。

實(shí)際應(yīng)用案例

家用路由器：電源接口TVS+網(wǎng)口ESD組合，防止雷擊通過(guò)電源線和網(wǎng)線入侵；

工業(yè)控制設(shè)備：在RS485通信端口使用TVS+ESD多級(jí)防護(hù)，應(yīng)對(duì)野外復(fù)雜電磁環(huán)境；

智能手機(jī)：主板上的ESD保護(hù)器保護(hù)觸摸屏、攝像頭等接口，防止靜電和感應(yīng)噪聲。

給電子設(shè)備的"防雷小貼士"

1. 器件選擇：根據(jù)使用場(chǎng)景選TVS（如電源用100A以上Ipp）和ESD（高速接口選<1pF電容）；

2. 接地設(shè)計(jì)：防護(hù)器件需就近接地，接地阻抗越低，防雷效果越好；

3. 日常維護(hù)：雷雨頻發(fā)地區(qū)可安裝電源防雷器，重要設(shè)備建議拔掉插頭 4. 電路布局：讓TVS盡量靠近端口，ESD盡量靠近被保護(hù)芯片。

當(dāng)雷雨季節(jié)來(lái)臨，這些看不見(jiàn)的"電子安全衛(wèi)士"一直默默守護(hù)著我們的設(shè)備。TVS以強(qiáng)悍的能量承受力充當(dāng)"先鋒部隊(duì)"，ESD以精密的防護(hù)能力作為"特種部隊(duì)"，兩者各司其職又緊密配合，共同構(gòu)建起抵御雷擊浪涌的堅(jiān)固防線。了解它們的工作原理，不僅能讓我們更科學(xué)地保護(hù)電子設(shè)備，也能感受到電子防護(hù)技術(shù)中蘊(yùn)含的智慧與巧思。

JINGYANG

晶揚(yáng)電子 | 電路與系統(tǒng)保護(hù)專(zhuān)家

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主營(yíng)產(chǎn)品:ESD、TVS、MOS管、DC-DC,LDO系列、工業(yè)&車(chē)規(guī)傳感器、高邊開(kāi)關(guān)（HSD)芯片、電流傳感器、汽車(chē)開(kāi)關(guān)輸入芯片等。

審核編輯 黃宇