什么是TVS二极管

TVS（TRANSIENTVOLTAGE SUPPRESSOR）二极管是一种抑制过电压的保护元件，也叫ESD（静电保护）二极管。TVS二极管一般反向并联与被保护元件两端，正常工作时，二极管处于截止状态，不影响电路的正常工作；但当电路中有瞬间的高电压冲击时，二极管能够迅速反向击穿导通（导通时间大多为P秒级），将被保护元件两端的电压钳位在一个较低的水平，从而使被保护元件免于损坏。TVS二极管保护元件的原理如下图所示：

TVS二极管应用

下面从TVS二极管在485通讯中的应用→TVS二极管的主要参数解析→TVS二极管的选型→TVS二极管PCB布局，来让大家了解TVS二极管，达到会用、会选TVS二极管的目的。

TVS二极管主要参数

1.Vrwm：TVS二极管不工作的最大反向电压。在电路中没有冲击电压的时候，我们不希望TVS二极管导通。因此，在选型的时候，要保证电路正常工作时的最大电压，不能超过TVS二极管的Vrwm。选型时一般保证Vrwm≥电路的最大工作电压x（1.1-1.2倍系数），

首先确定要保护电路上的最大工作电压：

485收发器的工模电压范围为-7V到+12V，在驱动芯片5V供电的情况下，收发器的输出供模电压基本满足上图所示的范围-6V~+6V，因此保护二极管的Vrwm≥6×（1.1~1.2）=6.6V~7.2V。

1.Vc：钳位电压。也就是当电路中出现瞬态冲击电压时，TVS二极管反向导通后的稳压值。其稳压原理和稳压管相同，两者都是齐纳二极管，所不同的是TVS二极管具有更快的导通速度，更高的功率，稳压管关注的是稳压值，其功率大多为1 W、2W，通过它的电流一般为mA级别的，而TVS二极管电流则大得多，为几安培到几百安培，功率也从几百瓦到几千瓦。钳位电压的选择一定要小于被保护电路的最高承受电压，不然将失去保护作用。

2.Ipp：最大反向浪涌电流。用于判断 TVS二极管对外部脉冲能量的耐受程度，数值越大抗浪涌脉冲能力就越强。

Cj：结电容。对于结电容比较大的TVS二极管，一般用于电源端，结电容比较小的用于各种通讯接口中。二极管在正常工作期间不导通，此时pn结交界面形成耗尽层，耗尽层在电气上起电容的作用，如下图所示。

下图为结电容对信号传输的影响，不选择有合适结电容的TVS二极管，将大大影响传输信号的质量，结电容越大，影响就越大，对于高频信号，对结电容的容值还有定量的要求。

下面是一些接口对结电容容值的要求。

TVS二极管PCB布局

静电一般来源于设备中暴露的导体附近，因此最好将TVS二极管放置在距离暴露导体较近的区域。PCB 走线具有一些 寄生电感，可能导致 TVS 二极管的钳位电压增加到其指定限值以上。TVS二极管的走线也应相对于收发器的走线较短，以最大限度地降低阻抗并确保消散浪涌中的过多能量。这将最大限度地减少通向 TVS 二极管的路径中的寄生电感。下面为本实例的一个PCB布局示意。