TVS二极管的工作原理及主要参数

　　在电子行业中，静电放电（简称ESD）对产品的危害是极大的。特别是在干燥的冬天，有时候你的电路突然就工作不正常了，然后找原因突然发现某个元件不知所以的坏掉了。除了注意不要随意用手触摸电路板及电子元件等常规注意事项，在电路设计的时候还应该在电路入口加TVS二极管。

　　TVS是用来端口防护的，防止端口瞬间的电压冲击造成后级电路的损坏。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应用于交流供电电路。

　　一、工作原理

　　如上图，直流电路中单向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。

　　二、主要参数

　　①Vrwm截止电压

　　在Vrwm下，认为TVS是不工作的，即是不导通的。要求Vrwm要大于工作电压，否则工作电压大于Vrwm会导致TVS反向漏电流增大，接近导通，或者雪崩击穿，影响正常电路工作。通常选取截止电压为工作电压的1.1~1.2倍。

　　②IR漏电流

　　漏电流，也称待机电流。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。漏电流主要带来了功率的损耗，或者是在模拟信号中，会影响AD信号的采样值，所以TVS的漏电流越小越好。

　　③VBR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。

　　④IPP峰值脉冲电流，VC钳位电压

　　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。对于同型号TVS，在相同IPP下的VC越小，说明TVS的钳位特性越好。

　　TVS钳位电压应小于后级被保护电路  可承受的瞬态安全电压，VC与TVS的雪崩击穿电压及IPP都成正比。TVS的  箝位电压Vc不能大于被防护电路可以承受的  电压Vmax，否则会对电路造成损坏。

　　⑤结电容CI

　　结电容是TVS中的寄生电容，在高速IO端口保护需要重点关注，过大的结电容可能会影响信号的质量。所以漏电流越小越好。

　　三、对比ESD静电管

　　①作用不同，应用电路不一样

　　ESD的正负接在电源引脚公共端接在被保护引脚上起到释放静电的作用；TVS主要用在电源输入端起到防浪涌的作用，瞬间吸收浪涌电流，起来保护后级电路的作用。

　　②寄生电容不同

　　ESD静电二极管电容值低，一般在1--3.5PF之间  ；而TVS二极管的电容值却比较高。

　　③保护对象不同

　　ESD保护二极管，主要应用于板级保护；TVS二极管用于初级和次级保护。