为保证电路安全运行，电子工程师在电子/电力产品设备的研发阶段就需要考虑各个端口电路的防护问题。但是安装电路保护元器件并不是随便一个能够起到保护作用的电路保护元器件都行，需要FAE工程师根据产品的应用端口、防护需求及工作参数等来设计防护方案并进行电路保护元器件的选型。根据电路中过压产生的不同部位，加入不同的附加电路，当达到—定过压值时，自动开通附加电路，使过压通过附加电路形成通路，消耗过压储存的电磁能量，从而使过压的能量不会加到主开关器件上，保护了电力电子器件，保护电路形式很多，也很复杂。本篇硕凯电子FAE工程师要详细介绍作用于以太网口防护方案及电源防护方案中的钳位型过压防护器件TVS瞬态抑制二极管，从TVS瞬态抑制二极管的工作原理、特性参数等基本信息，分析TVS瞬态抑制二极管的过压防护应用。

1.TVS瞬态抑制二极管简介

    瞬态电压抑制器（Transient  Voltage  Suppressor）简称TVS管，TVS管的电气特性是由P-N结面积、掺杂浓度及晶片阻质决定的。其耐突波电流的能力与其P-N结面积成正比。

当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，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，免受各种浪涌脉冲的损坏。

TVS允许的正向浪涌电流在TA＝250C，T＝10ms条件下，可达50～200A。双向TVS可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率，并把电压钳制到预定水平， 双向TVS适用于交流电路，单向TVS一般用于直流电路。可用于防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率等，是一种理想的保护器件。

TVS器件可以按极性分为单极性和双极性两种，按用途可分为各种电路都适用的通用型器件和特殊电路适用的专用型器件。如：各种交流电压保护器、4~200mA 电流环保器、数据线保护器、同轴电缆保护器、电话机保护器等。若按封装及内部结构可分为：轴向引线二极管、双列直插TVS 阵列（适用多线保护）、贴片式、组件式和大功率模块式等。

2.TVS瞬态抑制二极管工作原理

TVS广泛应用于半导体及敏感器件的保护，通常用于二级电源和信号电路的保护，以及防静电等。在实际防护方案应用中，将TVS瞬态抑制二极管并联于电路中，当电路正常工作时，它处于截止状态（高阻态），不影响线路正常工作，当电路出现异常过压并达到其击穿电压时，它迅速由高阻态变为低阻态，给瞬间电流提供低阻抗导通路径，同时把异常高压箝制在一个安全水平之内，从而保护被保护IC或线路；当异常过压消失，其恢复至高阻态，电路正常工作。

3.TVS瞬态抑制二极管特性参数

①反向断态电压(截止电压)VRWM与反向漏电流IR：反向断态电压(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IT时的电压，这是表示TVS管导通的标志电压 （P4SMA、P6SMB、1.5SMC、P4KE、P6KE、1.5KE系列型号中的数字就是击穿电压的标称值，其它系列的数字是反向断态电压值）。TVS管的击穿电压有±5%的误差范围 （不带 “A”的为±10%）。

③脉冲峰值电流IPP：TVS管允许通过的10/1000μs波的最大峰值电流 （8/20μs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。

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。

⑤脉冲峰值功率Pm：脉冲峰值功率Pm是指10/1000μs波的脉冲峰值电流IPP与最大箝位电压VC的乘积，即Pm=IPP*VC。   

4.TVS瞬态抑制二极管应用详解

TVS管广泛应用于半导体及敏感器件的保护，通常用于二级保护。基本都会是用于在陶瓷气体放电管之后的二级保护，也有用户直接将其用于产品的一级保护。目前已广泛应用于计算机系统、通讯设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表（电度表）、RS232/422/423/485、 I/O、LAN、ISDN 、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF耦合/IC驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速器、工控回路、继电器、接触器噪音的抑制等各个领域。

5.SOCAY硕凯瞬态抑制二极管产品详情

    规格系列：1.5KE系列、1.5SMC系列、15KPA系列、20KPA系列、30KPA系列、3KP系列、5.0SMDJ系列、5KP系列、8.0SMDJ系列、8KP系列、LCE系列、P4KE系列、P4SMA系列、P6KE系列、P6SMB系列、S61089系列、SACB系列、SAC系列、SA系列、SM8S系列、SMAJ系列、SMBJ系列、SMCJ系列、SMDJ系列、SMF系列

产品外形规格：TVS二极管以贴片型和引线型为主，按封装及内部结构可分为轴向引线二极管、双列直插TVS 阵列（适用多线保护）、贴片式、组件式和大功率模块式等。

产品电压：3.3V -600V

产品特性：反应速度快(为ps级)，体积小，脉冲功率较大，箝位电压低等。其10/1000μs波脉冲功率从400W～30KW，脉冲峰值电流从0.52A～544A；击穿电压有从6.8V～550V的系列值，便于各种不同电压的电路使用。更多TVS瞬态抑制二极管型号参数规格及选型应用可直接访问硕凯电子官网：http://www.socay.com。