TVS参数 | 少将全栈

TVS管作为保护器件，能够非常有效的防止静电击穿保护电路。在选用TVS管的时候，必须注意其相关的参数，否则会出现意想不到的问题。

首先了解TVS的参数：
VRWM，VBR，Vc，Ipp，Cd是ESD/TVS器件选型的重要参数.

1.Vc—-Clamping voltage @Ipp（最大箝位电压）
Vc箝位电压指在特定的Ipp电流时，脉冲电压通过ESD保护器件后所被箝位的电压。PESD5V0L2BT在Ipp为1A时Vc为10V，如果1000V的瞬间干扰信号经过PESD5V0L2BT，线上电压将被箝位在10V左右。

2.VRWM—-Working Peak Reverse Voltage （最大反向工作电压）

Ir—-Maximum Reverse Leakage Current @ VRWM （最大反向漏电流）

Vrwm表示在规定的Ir下，TVS器件两端的电压值成为最大反向工作电压。通常Vrwm=（0.8~0.9）Vbr。在这个电压下，器件的功耗消耗很小。使用时，应使Vrwm不低于被保护器件或线路的正常工作电压。

一般Vrwm会低于85%Vc而高于正常工作电压，以便TVS接入电路而不影响正常电路工作。

3.VBR—-Breakdown Voltage @ IT （反向击穿电压）

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，即从此点开始器件进入雪崩击穿。

4.Ppp—-Maximum Peak Pulse Power （最大峰值脉冲功率）

PPP峰值脉冲功率为ESD器件上瞬间通过的最大功率值。如图所示，NUP2105的峰值功率为，是指8/20us脉冲波（8us达到100%Ipp，20us达到50%Ipp），保护器件能够承受的最大功率为350w。

5.Cj —-Junction Capacitance （结电容）

主要是指TVS连接GND和I/O时，具有的电容值。Cd为ESD/TVS器件的引脚寄生电容，通信速率越高，线路上使用的ESD保护器件的结电容要越低，否则将破坏数据信号。如图所示，PRTR5V0U2X的Cd远低于1pf，非常适合用于USB2.0等高速通信场合。还有部分作为高速IO上保护的TVS，还会给出insert loss @ Freq。以便确认是否能作为保护器件。

6. IT—- Test Current （测试电流）在这个电流值下规定器件的反向击穿电压值器件的反向击穿电压值。

7.单向保护和双向保护

如图所示，单向保护器件仅能对正脉冲或者负脉冲进行防护，而双向保护器件一端接要保护的线路，一端接地，无论来自反向还是来自正向的ESD脉冲均被释放，更有效地保护了IC。

有了这些主要的参数，基本上就能知道如何选择一个适合自己电路的TVS了。
Vc、Ipp反映了TVS器件的浪涌抑制能力。当TVS承受额定的瞬时峰值脉冲电流Ipp时，可能在器件上的瞬时最大电压值即最大箝位电压为Vc。此时，如果脉冲时间为规定的标准值，则TVS的最大峰值脉冲功率为：PM=Vc*Ipp。因此在选用TVS前，最好对线路中产生的脉冲类型有大致的了解，是单脉冲，还是复脉冲，脉冲的上升时间，脉宽，峰值等，以便确定Vc，Ipp，PM。
一般确定VRWM应等于或略高于电路的正常工作电压，确保TVS的接入不会影响到正常的工作。在交流线路，则需要根据正常工作电压的squar（2）（即1.414）倍，也就是峰值来确定。
VBR不能小于电路的最大允许工作电压。否则TVS进入雪崩，漏电流增大，影响电路工作。
如果作为IO脚保护，需要认真研究Cj和insert loss，会改变信号的相位和强度，可能造成工作不稳定。另外，还有双向的TVS管，双向的参数同样适用。