电路与系统保护专家 TVS 器件参数选型的重要性 处理瞬时脉冲对器件损害的最好办法是将瞬时电流从敏感器件引开和旁路。

将 TVS 器件在线路板上与被保护线路并联，当瞬时电压超过电路正常工作电压时，

TVS 器件便发生雪崩，提供给瞬时电流一个超低电阻通路；

其结果是瞬时电流通过 TVS 被引开，避开被保护器件和电路，并且 在电压恢复正常值之前使被保护电路一直保持截止电压。

当瞬时脉冲结束以后， TVS 器件自动回复高阻状态，整个电路进入 正常工作电压状态。许多器件在承受多次冲击后，其参数及性能会发生 退化，但只要工作在 TVS 器件相应选型的限定范围内，该 TVS 器件将不会发生损坏或退化。

所以，专业合理的 TVS 选型至关重要，晶扬电子-电路与系统保护专 家为您提供及时全方位的服务。

1 、 VWM — 是 TVS 最大连续工作的直流或脉冲电压，当这个反向电压 加于 TVS 两极时，它处于反向关断状态，流过它的电流小于或等于其最 大反向漏电流 ID 。

2 、 VBR — 是 TVS 最小的雪崩电压。 25 ℃ 时，在这个电压之前，保 护 TVS 是不导通的。当 TVS 流过规定的 1mA 电流 IR 时，加于 TVS 两 极间的电压为其最小击穿电压 VBR

3 、 IT —-- 测试电流。

4 、 ID —-- 反向漏电流。

5 、 VC — 当持续时间为 20us 的脉冲峰值电流 IPP 流过 TVS 时，其两 极间出现的最大峰值电压为 VC 。它是串联电阻和热温升两者电压上升的 组合。

6 、 IPP — 最大的峰值脉冲电流。

7 、 C---- 电容值（ pF ）。在总线接口、通信接口等数据传输电路里， 选取电容值小的 TVS 器件至关重要。

（1） 根据 IEC61000-4-2 国际标准，TVS 芯片必须达到抗击最⼩8 KV(MB，接触)和 15 kV(BM,空⽓)的ESD冲击，不同⼚商也会采用更⾼的抗冲击标准。应用设计时，可以 根据客户便携产品的应⽤需求，进行相应的选择。

（2） TVS 的电容量 C 是数据接⼝电路选⽤TVS 的重要参数。对于数据/信号频率越⾼的电 路，芯片电容对电路的⼲扰越⼤，形成噪声或衰减信号强度也越⼤；因此，需要根 据电路需求来决定所选器件的电容范围。⾼频电路应选择电容尽量⼩(如 LCTVS，电 容不⼤于 3 pF)，⽽对电容要求不⾼的电路，电容的容量选择可⾼于 40pF。

（3） TVS 芯片应用选择时，如果电路可能承受来⾃两个⽅向的尖峰脉冲电压(浪涌电压)冲 击时，应当选⽤双极性 TVS；否则可选⽤单极性 TVS。

（4） TVS 应用时，工作 Vc 值应低于被保护器件的最⾼电压。Vc 是 TVS 在截⽌状态的电 压，也是当 ESD 冲击时通过 TVS 的电压，它不能⼤于被保护回路可承受极限电压。

（5） TVS 应用时，在正常⼯作状态时不能处于击穿状态，要保持在 VR 以下，综合考虑 VR 和 VC 两⽅⾯的要求来选择适当的 TVS。

（6） TVS 应用时，应根据已知的浪涌电流 IPP，通过 VCIpp 来确定功率，选择相应器件； 如果⽆法确定 IPP 的⼤致范围，则应选⽤功率⼤些的 TVS 为好。

（7） TVS 应用时，应关注 PM 参数（能承受的最⼤峰值脉冲功率耗散值）。在给定的最⼤ 箝位电压下，功耗 PM 越⼤，其浪涌电流的承受能⼒越⼤；在给定的功耗 PM 下，箝 位电压 VC 越低，其浪涌电流的承受能⼒越⼤。另外，峰值脉冲功耗 PM 还与脉冲波 形、持续时间和环境温度有关。

（8） TVS 应用时，应关注 TVS 所能承受的瞬态脉冲是不重复的，器件规定的脉冲重复频 率(持续时间与间歇时间之⽐)为 0．01%。如果电路内出现重复性脉冲，应注意脉冲 功率的累积，有可能损坏 TVS 芯片。

（9） TVS 应用时，对于⼩电流负载的保护，需要在电路中增加限流电阻，只要限流电阻 的阻值适当，⼀般不会影响线路的正常⼯作，还可以降低⼲扰所产⽣的电流。所以 在应用中，可以选⽤峰值功率较⼩的 TVS 管来对⼩电流负载线路进⾏保护。

ESD（TVS）保护芯片的应用优势 ESD（TVS）器件与齐纳⼆极管比较：

ESD（TVS）器件的 P/N 结⾯积比齐纳 二极管更⼤，导致 ESD（TVS）器件不仅具有更强的⾼压耐受性，同时也使电 压截⽌率大大下降，对于⼿持设备的低⼯作电压电路的安全保护，具有更好效果。

TVS 与陶瓷电容比较：表⾯贴装陶瓷电容也可作 ESD 保护，便宜和简便；但 陶瓷电容的⾼压承受⼒较弱，5kV 高压可使 10%陶瓷电容失效；10kV 高压， 可使 60%陶瓷电容失效。

根据 IEC61000-4-2 标准，一般⼿持设备的使⽤， 各个端⼝必须承受大于 8kV 接触冲击电压。由于 ESD（TVS）可以承受 15kV 电压，故 ESD（TVS）更适合手持设备，有效保证最终产品的合格率和可靠性。

TVS 与 MLV 比较：多层⾦属氧化物结构器件(MLV)也可以有效抑制瞬时⾼压 冲击，但其具有⾮线性电压-电流特性，截⽌电压可达最初中⽌电压的 2～3 倍，导致其适合⽤于对电压不太敏感的线路和器件的保护，如电源供电电路。

ESD（TVS）保护芯片具有较好的电压截⽌因⼦和较低电容，特别适用于⼿持 设备的⾼频高速信号端⼝。

ESD（TVS）芯片的微表⾯封装，不仅适合自动装 配工艺，更可以集成其它功能（如 EMI 和 RFI 过滤保护）等，可大大降低器 件成本，优化硬件系统设计，提高 PCB 板级抗干扰性能和可靠性

TVS 布局布线要求 (1) TVS 器件要尽可能布局在紧邻干扰源的输入端(端口 靠近面板处)，如下图所示为 TVS 器件 布局要求。

(2) 连接 TVS 器件的导线要尽可能短且粗，以减小导线的寄生电感和低阻抗回路。并且保证 TVS 器件走线要比被保护对象的走线短，确保外界脉冲干扰通过 TVS 器件 释放， 如下图 所示 TVS 布线要求。

(3) TVS 器件保护电路应该将能量泄放到保护地，不建议将其直接与工作信号地相连，以避免引起工作地平面信号反弹，如下图 所示 TVS 器件 接地要求。

TVS 器件能否串联和并联使用？

1、TVS 能否串联使用？ 理论上讲，单个 TVS 器件 的 Vrwm 无法满足时，可以 串联起来使用。 整个电路的 Vrwm 和 Vbr 分别等于两个 TVS 器件各自对应的参数相加。而 Ipp 和 Pppm 变化不大。

但实际中因考虑到 TVS 器件 的参数范围大，TVS 器件的瞬态动作时间不一定相同，即使同一个型号的 TVS 器件串联使用，也有可能因工艺制程方面的原因，很难保证其参数一致性，理论上的电压叠加实 际上不一定能做到，通常不建议串联使用。

2、TVS 能否并联使用？ TVS 器件并联使用非常少见，原理上并联可增大防护的 Ipp 和 Pppm， 但实际上有用于 TVS 器件和其他防护器件(比如压敏或气体放电管)组合使用； 利用不同防护器件的动作时间快慢来实现前后级协调动作，用电阻或电感去 耦。

TVS 器件的并联动作时间都是在一个数量级，很难实现退耦，同样不建 议使用。