TVS（Transient Voltage Suppressors）即瞬态抑制二极管，又被称为雪崩击穿二极管。它是运用半导体工艺制造而成的单个 PN 结或者多个 PN 结集成的器件。TVS 具有单向和双向之分，并且常常并联在电路之中。当电路正常工作时，TVS 处于截止状态（高阻态），不会对电路的正常运行产生影响。
当电路出现异常过电压，并且达到 TVS 的雪崩击穿电压时，TVS 会迅速从高阻状态转变为低电阻状态，将由异常过电压引发的瞬时过电流泄放到地，同时把异常电压钳位在较低的水平，从而保护后级电路，使其免遭异常过压的损坏。一旦异常电压消失，TVS 又会恢复为高阻态。
在了解 TVS 的基本原理后，我们还需要关注几个重要参数。首先是 IPP 峰值电流下对应的钳位电压 VC，此电压绝不能超过后级电路的耐压。否则，当 TVS 钳在 VC 时，就会对电路造成损坏。其次是 VRWM 截至电压，它是可持续施加在 TVS 上，且不会让 TVS 损坏的电压。此时对应的漏电流 IR，对于模拟端口、低功耗设备以及高速信号端口而言，漏电流越小越好。另外还有 VBR 击穿电压，即施加在 TVS 上足以损坏 TVS 的电压，通常对应的 IT 电流在 10mA 左右，同时还需考虑施加的时间。
对于 TVS 的选型，通常可按照以下步骤进行：
确定 TVS 的正常工作电压 VRWM：比如一个系统的工作电压为 24V，考虑到正常工作条件下系统存在 20% 的公差，那么 VRWM = 24×1.2 = 28.8V。为了确保有合理的安全余量，可以选择 VRWM = 33V 的 TVS，例如 SMAJ33A。
计算所选二极管的钳位电压（VCL）：TVS 二极管的数据手册一般会在部件选择表中列出特定 IPP 值对应的 VCL。然而，对于其他峰值脉冲电流，此 VCL 可能并不适用。为了适应其他 IPP 值，TVS 二极管制造商在数据手册中提供了用于计算 VCL 的公式，我们可以用该公式计算给定 IPP 值的 VCL。根据 TVS 手册，计算钳位电压 VCL，如按照 SMAJ 系列手册：
VCL(MAX)=VCL?RD×(IPP?IPPAPPLI)
=69.7V?0.884×(33A?24A)
=61.7V
确认计算的 VCL 要小于系统的耐压：只有这样，才能保证 TVS 在发挥保护作用时，不会对后级电路造成损害。
下面通过一个仿真来进一步说明钳位电压与 IPP 的关系。以 VS3V3BC1HS 器件为例，仿真结果显示：当 IPP = 6.15A 时，VC = 7.5V；当 IPP = 8.3A 时，VC = 8.3V；当 IPP = 4A 时，VC = 6.7V。对照手册，仿真的 IPP 值与手册数据基本吻合，如手册中显示 IPP = 8.2A@VCL = 8.5V，IPP = 4A@VCL = 7.3V。
正常工作时，TVS 二极管必须对电路性能无显著影响。然而，当出现高压瞬变时，TVS 二极管必须启动并限制电路两端的电压。大型瞬变事件（如高压和大电流脉冲）通常需要较大功率管才能实现满意的保护效果。
综上所述，在选择 TVS 时，我们需要综合考虑多个因素，严格按照选型步骤进行操作，这样才能选到合适的 TVS，为电路提供可靠的保护。
