EMC電磁兼容——常用器件（TVS）

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TVS全稱Transient Voltage Suppre，亦稱TVS管、瞬態抑制二極管等，有單向和雙向之分。單向 TVS 一般應用于直流供電電路，雙向 TVS 應用于電壓交變的電路。在直流電路的應用中，TVS被并聯接入電路中。在電路處于正常運行狀態時，TVS會保持截止狀態，從而不對電路的正常工作產生任何影響。然而，一旦電路中出現異常的過電壓，并且這個電壓達到TVS的擊穿閾值時，TVS的狀態就會從高阻態轉變為低阻態。此時，它能夠有效地將由于異常過電壓而產生的瞬時過電流導入地面，同時，還能將異常過電壓限制在一個較低的水平，從而確保后級電路不會因異常過電壓而受到損害。當異常過電壓消失后，TVS會再次恢復到其原始的高阻態。

TVS管防護電路主要劃分為兩大類別：一是電源接口防護，二是信號接口防護。

電源接口防護主要參數：工作電壓、功率以及防護策略

信號接口防護主要參數：信號速率、結電容值、功率、信號電平以及防護策略

在選擇TVS時

（1）確定其最高工作電壓Vrmw。

在電路正常運作時，TVS應處于非工作狀態，即截止狀態，因此其截止電壓需高于被保護電路的最高工作電壓，以確保TVS在電路正常運行時不會干擾電路。

1）AC供電，TVS的反向關斷電壓Vrwm應大于等于電路最大工作電壓V的1.414倍；

2）DC供電，Vrwm則應大于等于V。

（2）需選擇TVS的鉗位電壓VC。

此電壓應低于后級被保護電路所能承受的最大瞬態安全電壓。鉗位電壓VC與TVS的雪崩擊穿電壓及峰值脈沖功率吸收能力（IPP）均成正比。

1）最大鉗位電壓Vmax通常應設定在Vrwm的1.5至2.0倍之間。

（3）選擇TVS的功率時

需確保其額定瞬態功率大于電路中可能出現的最大瞬態浪涌功率。理論上，TVS的功率越大，其承受沖擊能量和次數的能力就越強。

1）TVS所需滿足的最小峰值功率P應大于等于Vmax與I_PP的乘積，即P≥VmaxI_PP，其中Vmax為(1.5~2.0)Vrwm。

（4）需評估TVS結電容對電路的影響。

若TVS用于高速IO端口防護、模擬信號采樣或低功耗設備中，則需考慮結電容和漏電流的影響。在這些應用中，結電容和漏電流的參數越小越好。

1）信號速率低于10kHz時，一般選擇結電容小于1000pF的TVS；

2）信號速率在10kHz至100kHz之間時，選擇結電容小于300pF的TVS；

3）信號速率在100kHz至1MHz之間時，選擇結電容小于100pF的TVS；

4）而信號速率高于1MHz時，則應選擇結電容小于50pF的TVS。