TVS参数含义及选型参考
6.14 TVS二极管的选用
雪崩器件（avalanche device），在规定电压击穿并导通的二极管、气体放电管或其它器件，这里的TVS二极管也是一种雪崩器件，依赖雪崩效应达到钳位保护的作用，还是要强调一下，保护器件的选用依据一定是根据行业要求的测试标准来定的，不同的行业对测试的强度或等级是不同的，必须根据实际产品进行选用和测试验证。
6.14.1 TVS二极管的测试标准
无论是安规还是电磁抗扰度试验中，安全或保护器件都需要依据对应的标准进行认证测试，然后才能在市场上售卖，这些测试认证的数据也是硬件设计的依据，对于TVS二极管参数的试验标准：GB/T 18802.321-2007 低压电涌保护器元件 第321部分 雪崩击穿二极管（ABD）规范，该标准等同于国际标准IEC 61643-321:2001
根据GB/T 18802.321-2007 中第6章第4节（6.4），验证符合雪崩二极管的设计规定的不使器件失效的冲击电流值。应采用10/1000us（或8/20us）的电流波形，验证该器件承受多次峰值脉冲电流额定值。冲击电流每45s施加一次。对于对称器件，每种极性以施加10个连续脉冲进行试验，失效判定根据第7章的规定进行判断。
10/1000us电流波形，是电流上升到峰值的时间tr=10us和电流峰值下降到峰值一半的时间1000us，是波形形状的描述，不是比值。
< 10/1000us电流波形 >
多数TVS二极管的制造厂家只采用10/1000us的电流进行冲击测试，因为这是标准要求的，然而在实际中，由于TVS二极管应用在电源或低速的信号接口，来处理电磁干扰信号，比如浪涌（Surge）、快速脉冲群（EFT）或静电放电（ESD），所以这时候我们就要知道我们选定的这个TVS二极管到底符不符合这些应用，如根据IEC6100-4-5标准，电源接口的浪涌冲击电流波形：8/20us；根据IEC6100-4-4标准，快速脉冲群冲击电流波形：5/50ns；根据IEC6100-4-2标准，静电放电的等级测试要求。所以当你选择这些器件器件时，必须明确应用要求，确认这些器件能够满足你需要通过的EMS等级要求。
< ST某型号TVS满足的标准要求 >
6.14.2 常用TVS的峰值功率
TVS二极管（Transient Voltage Suppression Diodes）：即瞬态电压抑制二极管，常见的TVS封装分别为SMA、SMB、SMC以及SMD，对应10/1000us电流波形的常规峰值功率分别为400W、600W、1500W和3000W，峰值功率是最大箝位电压（Vc）和峰值脉冲电流（Ipp）的乘积，同一个封装或系列的TVS二极管，这个值是一个定值或常数，这也意味着箝位电压越高，峰值脉冲电流越小，TVS二极管有双向（型号结尾带C）和单向之分。
如下表，对于SMD封装的TVS二极管来说，不同规格的TVS二极管，它们的峰值脉冲电流（Peak Pulse Current Ipp（A））和对应的最大箝位电压（Max Clamping Voltage Vc（V）@Ipp）乘积都是接近3000W这个值的，即箝位电压Vc越大，对应峰值脉冲电流越小，但是都保持了这个封装对应的峰值功率。
< 某SMD封装的TVS数据手册-部分 >
6.14.3 常用TVS二极管的型号含义
TVS二极管有直接表示反向阻断电压的，有反应该TVS的峰值功率的，也有表示击穿电压的。
SMAJxxxCA，其中A表示击穿电压VBR的公差是5%
我们从上面了解到，常见TVS封装对应的功率、常规的击穿电压和截止电压表示，但有些器件还有特殊表达的含义，这里我们再一一列举：
P6KE
6.14.4 TVS二极管的参数和选取
箝位电压值，也就需要量化保护接口的电压，以便选择合适的箝位电压VC；
单向和双向TVS二极管的伏安特性曲线如下，伏安特性曲线可以看出单向TVS二极管的正向特性就是一个普通的二极管，单向TVS工作在反向状态，双向TVS可以不管电路中的极性，在电路中任意使用，单向TVS在如单极性直流电路中使用，双向的TVS可以使用在交流电路中，通常由于如一次侧220V交流电路中的浪涌能量较大，而TVS容量相对较小，所以选用压敏电阻，TVS更多的使用在直流防浪涌电路中。
< 单向和双向TVS二极管伏安特性曲线 >
TVS的伏安特性曲线中的参数含义如下表：
<TVS参数含义表>
TVS的选取：
（1）首先选择截止电压VR，合适的选择可以避免TVS二极管在正常情况下的无意义频繁动作而引发损坏，通常VR选择大于等于1~1.2倍的工作电压，过小则会因电路中电压正常的波动而发生动作，而过大则失去保护，通常需要根据电路中的情况来选择，如二次电路中，通常是前级开关电源，后级是直流输出，那么可以根据开关电源的过压保护值来选取这个值，这种情况下通常是1.1~1.2倍的正常输出电压；对于二次侧的DC-DC输出值，则可以选择与之对应的输出电压，这些都是经验选择，然而在一些对浪涌电压敏感的电路中，需要找出敏感电压值，来选取合适的截止电压。
（2）确认单向还是双向，单向适用于单极性电压，双极性可以适用于双极性或交流电压；
（3）峰值功率，当TVS作为一级保护或单独使用保护时，要根据线路中出现的最大浪涌电流来选择，通常也需要根据选用的浪涌测试标准来决定峰值功率，类似前面压敏电阻的选择。
6.14.5 TVS的瞬态性能和通用性
器件的瞬态性能：在大的瞬态变化过程中，TVS将开始箝位输入信号，以保护下一级。虽然这可以防止故障条件下的损坏，但当预期输入信号具有快速转换率时，可能会导致较大的漏电流。更快的信号转换速率将导致TVS箝位输入信号，并在TVS中流过电流，这是由寄生电容引起的，从而增加信号的上升时间，如果信号频繁发生快速转换，那么将导致器件发热，降低使用寿命，所以要根据使用场景来决定器件的最大电压变化率-“dv/dt”。
TVS的通用性：TVS是用来抑制功率水平从几十毫焦耳到数百焦耳不等的瞬态电压脉冲，因此，它不仅能够用来抑制ESD和Surge脉冲，而且也适用于EFT。它抑制瞬态脉冲电压的机理对ESD、EFT和surge都是相同的。只是在使用时需要注意TVS的寄生电容，避免像信号传输类型的信号发生边沿失真。