TVS二極管將是下述內容的主要介紹對象，通過這篇文章，小編希望大家可以對TVS二極管的相關情況以及信息有所認識和了解，詳細內容如下。

一、TVS二極管原理

TVS（Transient Voltage Suppressor）二極管，又稱為瞬態(tài)抑制二極管，是普遍使用的一種新型高效電路保護器件，它具有極快的響應時間（亞納秒級）和相當高的浪涌吸收能力。當它的兩端經受瞬間的高能量沖擊時，TVS能以極高的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變?yōu)榈妥杩?，以吸收一個瞬間大電流，把它的兩端電壓箝制在一個預定的數(shù)值上，從而保護后面的電路元件不受瞬態(tài)高壓尖峰脈沖的沖擊。

在規(guī)定的反向應用條件下，TVS二極管對受保護的線路呈高阻抗狀態(tài)。當瞬間電壓超過其擊穿電壓時，TVS二極管就會提供一個低阻抗的路徑，并通過大電流方式使流向被保護元器件的瞬間電流分流到TVS二極管，同時將受保護元器件兩端的電壓限制在TVS的箝制電壓。當過壓條件消失后，TVS二極管又恢復到高阻抗狀態(tài)。與陶瓷電容相比，TVS二極管可以承受15 kV的電壓，但陶瓷電容對高壓的承受能力比較弱。5 kV的沖擊就會造成約10％陶瓷電容失效，而到10 kV時，其損壞率將高達到60％。

TVS二極管與常見的穩(wěn)壓二極管的工作原理相似，如果高于標志上的擊穿電壓，TVS二極管就會導通，與穩(wěn)壓二極管相比，TVS二極管有更高的電流導通能力。TVS二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時，以10^-12S 量級速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，同時吸收高達數(shù)千瓦的浪涌功率。使兩極間的電壓箝位于一個安全值，有效地保護電子線路中的精密元器件免受浪涌脈沖的破壞。

二、TVS 二極管的 PCB 布局技巧

除了選擇合適的 TVS 二極管外，保護的有效性還取決于 PCB 布局本身。下面這個示例中2個雙向TVS二極管并聯(lián)連接到下面的示意圖中保護的電路。示意圖顯示了TVS二極管與MAX3485 收發(fā)器的典型連接：

TVS 二極管連接的典型示意圖

在 PCB 布局中，應遵循一些重要準則以使 TVS 二極管正常工作。這些包括放置、接地以及在屏蔽層上使用任何無源元件，如電阻或電容。

1、TVS 二極管的放置

由于 ESD 可能發(fā)生在電子設備中暴露的導體附近，因此最好將 TVS 二極管放置在這些導體暴露于外部環(huán)境的區(qū)域附近。下面顯示了一個帶有 2 針連接器的簡單布局示例。

將 TVS 二極管放置在有接收 ESD 脈沖危險的裸露導體附近

PCB 走線具有一些 寄生電感，可能導致 TVS 二極管的鉗位電壓增加到其指定限值以上。TVS 二極管的走線也應相對于收發(fā)器的走線較短，以最大限度地降低阻抗并確保消散浪涌中的過多能量。這將最大限度地減少通向 TVS 二極管的路徑中的寄生電感。

2、接地

如果可能，最好將 TVS 二極管連接到與受保護組件不同的接地網(wǎng)。這并不意味著應該拆分地平面。相反，最安全的連接類型是將 TVS 二極管連接到機箱 接地中的金屬元件（如果可用），通常通過連接到機箱螺釘或安裝孔的跡線進行連接。如果此連接不可用，則可以連接到內部平面。但是，在存在強 ESD 風險的環(huán)境中，設備應封裝在具有安全金屬底盤接地和接地連接的底盤中。

3、消除屏蔽無源

某些組件（如屏蔽連接器）將具有一些額外的金屬屏蔽層來保護裸露的導體。連接器上的屏蔽并不意味著機械或熱保護，它實際上是為了防止噪聲接收和防止 ESD。如果存在 ESD 危險，則可以將屏蔽連接器與 TVS 二極管一起使用。TVS 二極管連接到信號線，連接器上的屏蔽層直接接地。

圖：數(shù)據(jù)線上兩個 TVS 二極管的連接示例

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