干貨 | 你真的會選TVS二極管嗎？

作為硬件工程師，相信大家都用過TVS二極管，但選擇一個合適的，可能并沒有那么簡單。

下面列出了選擇合適TVS的幾大步驟：

1、Vrwm大于等于被保護信號的正常工作電壓，Vrwm比被保護信號的工作電壓越大，漏電流越??；TVS的Vrwm越低，對應的鉗位電壓Vc越低，對信號的保護作用越好。

2、判斷被保護信號是交流還是直流，一般情況下，交流信號選擇雙向TVS，直流信號選擇單向TVS。雙向的優勢是靈活，IO和地隨意接；單向的優勢是反向鉗位電壓比雙向的更低。

3、根據被保護的信號速率，選擇合適的結電容，如下給出了常見接口，推薦的ESD結電容的大小范圍。

數據來源TI德州儀器

4、選用的TVS需達到或超過 IEC 61000-4-2 Level4標準，IEC 61000-4-2標準是針對ESD的，對應國標GB/T 17626.2，但請注意，這也只是針對TVS IC，過這個標準，保證TVS不會損壞，被保護電路會不會損壞，還是需要看鉗位電壓。

IEC 61000-4-2 ESD空氣和接觸放電的四個等級

TVS一般也會過IEC 61000-4-4(EFT)和IEC 61000-4-5(surge)標準，在TVS的數據手冊里可以看到，EFT有的不給出，和ESD的測試方法不一樣，在這里不展開。

5、根據被保護信號能承受的最大電壓，在TLP曲線中選擇合適的鉗位電壓。

如下是一個TVS的鉗位電壓數據，有4個值，選型時，該看哪一個呢？

上面兩個都是14V，因為TLP 16A 100ns和IEC 61000-4-2 ESD接觸放電 8KV是有對等關系的，IEC等級和TLC的對照關系如下：

• IEC 1-kV level = 2 A, 100 ns TLP pulse
• IEC 2-kV level = 4 A, 100 ns TLP pulse
• IEC 4-kV level = 8 A, 100 ns TLP pulse
• IEC 6-kV level = 12 A, 100 ns TLP pulse
• IEC 8-kV level = 16 A, 100 ns TLP pulse

下面兩個Vc=8.3V和10V，測試的標準是IEC 61000-4-5，浪涌波形是8/20us，指8us達到100%Ipp，20us后達到50%Ipp，所以看到，反向峰值電流Ipp為4A時的鉗位電壓是要比1A時的大的。

IEC 61000-4-5標準8/20us浪涌波形

當兩個TVS都都能過IEC 61000-4-2 8KV ESD時，在TLP曲線中，看16A電流對應的鉗位電壓，越低的代表這個TVS性能越好。

TVS TLP I-V曲線

需要注意，TLP曲線中的“鉗位電壓”為瞬態100ns測試給出的，和真正我們理解的，持續工作不會損壞的鉗位電壓還是有差別的。