關於基於矽的瞬態電壓抑制器（TVS），我無法告訴您多少次。公平地說，TVS製造商可能已經延續了這一概念。畢竟，我們通常將這些設備稱為TVS二極管或靜電放電（ESD）保護二極管。從技術上講，二極管是一種兩端子設備，主要在一個方向上傳導電流。TVS或TVS二極管是兩端子設備，旨在在反向擊穿區域中傳導電流。但是，稱其為“僅二極管”意味著可以毫不費力地選擇並依靠任何TVS二極管或與此相關的任何二極管類型來保護您的電路。遵循此假設很可能導致令人失望的結果。
隨著設計幾何尺寸的縮小和總線速度的不斷提高，工程TVS二極管比以往更具挑戰性。大多數現代TVS設備都是複雜的，多結的，專為特定應用而設計。原理圖符號相同，但內部電路更為精細。圖1是一個低電容，深回彈TVS器件的示例。絕對不是“只是一個二極管”。讓我們仔細看看。
反正TVS二極管是什麼？
一個常見的誤解是TVS二極管和齊納二極管是同一東西，我經常聽到被稱為“ Zeners”的TVS二極管。TVS二極管和齊納二極管專為非常不同的應用而設計。齊納二極管設計用於調節電壓，因此可在擊穿區域內工作（圖2）。
TVS二極管是專門設計用於抑制瞬態過電壓事件的器件。在正常工作條件下，TVS對被保護電路呈現高阻抗。唯一流動的電流是由於設備的洩漏電流，通常為幾納安。當瞬態電壓超過器件的擊穿電壓時，TVS二極管導通（圖3）。
TVS二極管會在短時間內耗散高能量。瞬態事件的持續時間從幾納秒到一毫秒不等。這就需要較大的結面積來促進電流的均勻分佈，並需要其他設計元素來確保器件可以吸收預期的能量而不會造成損壞。
TVS參數
TVS工作電壓定義為設備對電路呈現高阻抗的電壓。通常選擇TVS器件，使其工作電壓盡可能接近電路工作電壓。在瞬態事件中，受保護線路上的電壓將快速上升。一旦超過TVS擊穿電壓，它就會成為傳導瞬態電流的低阻抗路徑。在最大瞬態電流條件下，TVS兩端產生的電壓定義為箝位電壓。這是一個關鍵但經常被忽略的參數，因為它也是被保護電路兩端的電壓。如果超出了受保護IC的最大功能限制，則可能會損壞或破壞它。保護高速電路還面臨其他設計挑戰，例如，在不損害TVS傳導高能瞬變能力的情況下，降低TVS的有效負載電容。在第二部分中，我們將研究製造商用來降低箝位電壓和有效電容的各種電路，進一步說明TVS器件不只是“二極管”。