新能源技术中，TVS管的保护应用场景是非常重要的。本文根据自身的一些经验，介绍一些应用技巧。
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TVS管/ESD管概述
TVS（Transient Voltage Suppressor）瞬态电压抑制器。当两极受到反向 瞬态高能量冲击时，能以 10 的负 12 次方秒量级的速度，将两极间的高阻抗变 为低阻抗， 使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元 器件。在浪涌电压作用下，TVS 两极间的电压由额定反向关断电压 VWM 上升 到击穿电压 VBR，而被击穿，随着击穿电流的出现，流过 TVS 的电流将达到峰 值脉冲电流 IPP，同时在其两端的电压被钳位到预定的最大钳位电压 VC 以下， 其后，随着脉冲电流按指数衰减，TVS 两极间的电压也不断下降，最后恢复到初 态； TVS 管有单向与双向之分， 单向 TVS 管的特性与稳压二极管相似， 双向 TVS 管的特性相当于两个稳压二极管反向串联。
电压及电流的瞬态干扰，是造成电子电路及设备损坏的主要原因，经常给人们带来无法估量的损失。这些干扰通常来自于电力设备的起停操作、交流电网的不稳定、雷电干扰及静电放电等，瞬态干扰几乎无处不在、让人防不胜防。
2.TVS/ESD管需要考虑的主要性能参数
1.）反向截止电压 VRWM 与反向漏电流 IR：反向截止电压 VRWM 表示 TVS 管 不导通的最高电压，在这个电压下只有很小的反向漏电流 IR；
2.）击穿电压 VBR：TVS 管通过规定的测试电流时的电压，这是表示 TVS 管导通的标志电压；
3.）脉冲峰值电流 IPP：TVS 管允许通过的 10/1000μ s 波的最大峰值电流（8/20 μ s 波的峰值电流约为其 5 倍左右） ，超过这个电流值就可能造成永久性损坏。在 同一个系列中，击穿电压越高的管子允许通过的峰值电流越小，一般是几 A～几 十 A；
4.）最大箝位电压 VC：TVS 管流过脉冲峰值电流 IPP 时两端所呈现的电压，该电压下对应的电流为Ippm，Vc*Ippm的数值为该管脉冲峰值功率Pm，即指 10/1000μ s 波的脉冲峰值电流 IPP 与最大箝位电压 VC 的乘积，通常TVS/ESD管后端产品的工作电压需要小于该钳位电压。
对于单向TVS管，通常负极(Cathode)接信号端，正极（Anode）接GND，而对于双向TVS管，如果Pin1接信号端，pin2接GND，则钳位电压为15V左右，如果Pin2接信号端，Pin1接GND，则钳位电压为24V左右。
对于TVS/ESD管 Layout需要特别注意：
1.）TVS连接到信号的走线尽可能的粗，线宽最好在80mil（2mm）以上；
2.）连接到GND的区域需要多打过孔到地，增加GND接触面积。
由于TVS管/ESD常应用于接口，对于高速信号而言，结电容的数值会影响到信号完整性，对于这类应用场合，要求结电容的数值越小越好，通常可以达到pf级别。
3.TVS/ESD管选型步骤
对于ESD管选型，可以按照以下方式来确认：
1.）确认ESD放电等级（可以对照规格书确认目前旋转的ESD管放电等级是否满足要求），假设放电等级为4KV，第一个峰值电流为30A（通常在1ns左右发生），第二个峰值电流为16A（通常在30ns发生，该电流作为我们确认钳位电压的参考电流），第三个峰值电流为8A（通常在60ns发生）；
2.）由30ns发生的冲击电流对应到datasheet的TLP特性曲线，以下图为例，16A对应的电流为4.5V，也就是当发生4KV静电时，TVS/ESD后级电路的承受电压需要小于4.5V。
3.）如果ESD钳位后的电压小于后级电路能够承受的电压，则该型号的ESD管可以选用。
对于TVS管选型，可以按照以下方式来确认：
1.）首先，确认该实验的脉冲电流Ip，以下图为例，Ip=(Usmax-Vcl)/Rimin，Usmax为实验最大数值，Vcl为TVS管钳位电压值，Rimin为内阻最小值，可以计算得出Ip=(87V-30V)/0.5Ω=114A（30V为TVS后级电路能够承受电压最大值，通常留80%余量）；
2.）其次，根据后端钳位电压，选择Vc@Ipp（max）为24.4V（80%Vc=24V），Ipp电流为205A（大于114A），可以满足要求。
通常情况下，TVS管用于电源浪涌，ESD用于静电防护，对于不同的应用场景，需要区分应用，但是有的管子是可以混用的，具体需要看规格书，如下所示，该管子是可以混用TVS管和ESD管的，但是如果TVS管没有提到ESD保护，那么该管子是不能混用ESD保护。
由于产品在搬运，安装，调试等过程中，不可避免的会跟机器设备，人手等接触，当机器设备，人手带电时，产品的连接器接口将会暴露在静电干扰之下，所有产品的连接器都需要ESD管静电防护，而产品的电源进入端，还需要做浪涌保护，因而电源进入端既需要做ESD防护，也需要做浪涌防护。
其他的连接器接口正常做好ESD防护即可。
