干货 | 你真的会选TVS二极管吗？

作为硬件工程师，相信大家都用过TVS二极管，但选择一个合适的，可能并没有那么简单。

下面列出了选择合适TVS的几大步骤：

1、Vrwm大于等于被保护信号的正常工作电压，Vrwm比被保护信号的工作电压越大，漏电流越小；TVS的Vrwm越低，对应的钳位电压Vc越低，对信号的保护作用越好。

2、判断被保护信号是交流还是直流，一般情况下，交流信号选择双向TVS，直流信号选择单向TVS。双向的优势是灵活，IO和地随意接；单向的优势是反向钳位电压比双向的更低。

3、根据被保护的信号速率，选择合适的结电容，如下给出了常见接口，推荐的ESD结电容的大小范围。

数据来源TI德州仪器

4、选用的TVS需达到或超过 IEC 61000-4-2 Level4标准，IEC 61000-4-2标准是针对ESD的，对应国标GB/T 17626.2，但请注意，这也只是针对TVS IC，过这个标准，保证TVS不会损坏，被保护电路会不会损坏，还是需要看钳位电压。

IEC 61000-4-2 ESD空气和接触放电的四个等级

TVS一般也会过IEC 61000-4-4(EFT)和IEC 61000-4-5(surge)标准，在TVS的数据手册里可以看到，EFT有的不给出，和ESD的测试方法不一样，在这里不展开。

5、根据被保护信号能承受的最大电压，在TLP曲线中选择合适的钳位电压。

如下是一个TVS的钳位电压数据，有4个值，选型时，该看哪一个呢？

上面两个都是14V，因为TLP 16A 100ns和IEC 61000-4-2 ESD接触放电 8KV是有对等关系的，IEC等级和TLC的对照关系如下：

• 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

下面两个Vc=8.3V和10V，测试的标准是IEC 61000-4-5，浪涌波形是8/20us，指8us达到100%Ipp，20us后达到50%Ipp，所以看到，反向峰值电流Ipp为4A时的钳位电压是要比1A时的大的。

IEC 61000-4-5标准8/20us浪涌波形

当两个TVS都都能过IEC 61000-4-2 8KV ESD时，在TLP曲线中，看16A电流对应的钳位电压，越低的代表这个TVS性能越好。

TVS TLP I-V曲线

需要注意，TLP曲线中的“钳位电压”为瞬态100ns测试给出的，和真正我们理解的，持续工作不会损坏的钳位电压还是有差别的。