TVS全稱瞬態(tài)電壓抑制二極管(Transient Voltage Suppressors Devices)，從這個角度講其實常用到的硅基TVS、MOV、GDT、TSS這些器件都可以歸到此類。只是由于材質(zhì)和防護機理的不一樣，行業(yè)會有不同的歸類叫法，也方便區(qū)分。TVS設(shè)計出來的目的就是為了能夠有效的抑制那些非常高的瞬態(tài)電壓，如靜電、浪涌。能夠讓這些具有破壞性的能量限制在一定水平，從而保護產(chǎn)品。所以可以看出，TVS的真正意義是為了產(chǎn)品在實際使用中和測試時出現(xiàn)的過壓保護。
靜電放電測試基本是所有儀器儀表需要通過的EMC項目，而且很多時候會成為一個令電子工程師特別頭疼的問題。在平常的靜電測試、設(shè)計、整改的過程中，很多電子工程師經(jīng)常會提出一個問題“我把端口和一些敏感線路設(shè)計上TVS，是不是就可以解決ESD的問題了？”所以昌暉儀表也會經(jīng)常跟提問者去解釋一番。
為什么很多人會有這樣類似的想法。大家知道，在EMC測試中會用到TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管的項目一般是：ESD、浪涌、汽車7637-2、EFT這些項目。比如早期電子工程師在解決ESD的問題時，有人給他們推薦了TVS，說這個是防靜電的器件(靜電管)。也許就是這樣人們開始叫它：靜電管，還有直接就叫ESD的(其實ESD全稱：Electrostatic Discharge靜電放電并不是一種器件，只是測試項目)。可能諸如此類就有了：浪涌管。所以很多之前沒有接觸過這些信息的人就會以為真的有ESD這種器件，嚴格來說自然沒有，不過我們知道他在說什么。本身似乎也沒有什么，只是可能就出現(xiàn)了第一段的問題，很多人會認為TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管就是解決靜電放電測試的所有問題的。
靜電放電干擾的本質(zhì)
靜電放電測試項目所關(guān)心的并不是靜電本身，而是靜電放電時及放電后產(chǎn)品受到的干擾。所以研究的是靜電放電這種現(xiàn)象。靜電放電是一種高壓、高頻、強電磁場的現(xiàn)象。所以除了將電路擊穿損壞外，其實更多的是高頻和強電磁場這種特性對產(chǎn)品的差共模干擾。這種干擾并不會對產(chǎn)品造成破壞性，但是卻會造成很多軟性干擾，如重啟、卡死、花屏等。而這種干擾反而是日常遇到最多的，畢竟直接測試信號線的情況很少(因為誰會把信號線裸露到外面呢)。這些差共模干擾是TVS無能為力的。這些問題需要從PCB、結(jié)構(gòu)、濾波、屏蔽、接地等方面來解決。
實際案例
類似TF卡、HDMI這些端口在實際的設(shè)計中都會對端口的各個信號線進行TVS防護。實際上在測試HDMI口時，不管是空氣放電還是接觸放電，靜電流一定是通過端口的金屬外殼到地，是不會直接對信號線進行沖擊。所以這個上圖HDMI的TVS防護是為了解決在實際使用中可能出現(xiàn)在信號線上面的靜電干擾，并不是為了測試而為。TF卡座的測試有一些不一樣，因為TF座卡在測試時是插入內(nèi)存卡的。這個時候在放電時，靜電流就會通過內(nèi)存卡直接到信號引腳，這個時候我們可以認為TVS是為了測試而為(因為這個時候確實在承受直接沖擊)。
TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管是在齊納二極管工藝基礎(chǔ)上發(fā)明的一種新型高效電路保護元器件，p秒級別的響應時間和高浪涌吸收能力是TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管的核心優(yōu)勢。TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管的工作原理，與常見的齊納二極管極其相似，在一定范圍內(nèi)，均可以限制電路中兩端的電壓，使得兩極間的電壓箝位穩(wěn)定在一個安全值，從而有效地保護電路中的精密元器免受破壞高壓、高流、高涌破壞。目前，TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管廣泛應用在家用電器、計算機系統(tǒng)、通訊設(shè)備、汽車電子、交/直流電源、電子鎮(zhèn)流器、儀器儀表、醫(yī)學、航空等方面。
選擇TVS型號需要哪些參數(shù)？
選擇TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管型號需要明確一些參數(shù)，昌暉儀表總結(jié)了幾點，供大家參考：
①最高工作電壓；
②瞬態(tài)電壓；
③箝位電壓；
④漏電流；
⑤結(jié)電容；
⑥封裝形式
如何判斷TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管好壞？
在采購TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管時首要選擇正規(guī)、專業(yè)、可靠的廠家/制造商/供應商，爭取把風險降到最低。當然，如果還是不放心，可以借用萬用表電阻1k擋檢測TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管的好壞、優(yōu)劣。
如何區(qū)分TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管的正負極和TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管的單雙向？
當瞬態(tài)電壓抑制二極管在您手上時候，首先要知道TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管的正負極和TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管的單雙向。
①看TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管標志。TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管有單向和雙向之分，單向TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管一端有細色環(huán)，接的是正極；雙向TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管中間有兩道環(huán)或者沒有任何標志，沒極性。
②看規(guī)格書區(qū)分TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管的正負極和TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管的單雙向。
③看TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管型號。TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管的型號命名是有規(guī)律的，大部分TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管型號均能看出參數(shù)。
④借助萬用表工具：單向一邊有電壓，直流方面有雪崩擊穿特性；雙向都有電壓，直流方面，雙向?qū)ΨQ。
作者：李義君、丁影
