瞬态抑制器（TVS）

概述：瞬态抑制二极管简称TVS (Transient Voltage Suppressor )，TVS的电气特性由P-N结面积，参杂浓度及晶

片阻质决定的。其耐突波电流的能力与其P-N结面积成正比。

特点：反映速度快(为pS级)，体积小，箝位电压低，可靠性高。10/1000μs波脉冲功率从400W～30000W，脉冲峰

值电流从几安～几百安。常用的TVS管的击穿电压有从5V到550V的系列值。且可靠性高，在TVS管规范之工

作范围内，性能可靠，不易劣化，使用寿命长。

应用：TVS广泛应用于半导体及敏感零件的保护，二级电源和信号电路的保护，以及防静电等。

TVS的原理:

TVS用于瞬间突波之抑制，与受保护器件并联。在正常工作状态下，TVS对受保护线路呈高阻抗状态，当瞬间

电压超过其击穿电压时，TVS就提供一个低阻抗的路径予瞬间电流。使得流向被保护元器件的瞬间电流转而分

流到TVS二极管，而受保护元器件两端的电压被限制在TVS两端的箝制电压(Clamping Voltage)。当这个过压

条件消失后，TVS二极管又将恢复到高阻抗状态。

关于钳位电压：见下图：

TVS的命名法则:

TVS管的型号由三部分组成：系列名+电压值+单/双向符号

系列名代表不同的峰值脉冲功率和封装形式

1.  SMAJ、SMBJ、SMCJ、SMDJ表示贴片封装：分别代表的峰值脉冲功率为400W、600W、1500W和

3000W；

2.  其它系列名表示同轴引线封装：P4KE为400W、P6KE为600W、1.5KE为1500W，SA为500W、3KP为

3000W，其余类推（型号名KP或KPA前面的数字表示kW数）。

系列名后的数字代表击穿电压标称值或反向断态电压值  

1. P4KE、P6KE、1.5KE系列中代表击穿电压标称值（VBR）；

2. 其它系列中代表反向断态电压值（VRWM）。

3. A表示单向，CA表示双向.注意：SAC（500W）、LCE （1500W）系列是低电容的TVS管，只有单向，没

有双向。

TVS与Varistor的比较

1. TVS管和压敏电阻不象开关元件那样具有开关特性，而是类似稳压二极管那样具有稳压特性。

2. 压敏电阻能承受更大的浪涌电流，而且其体积越大所能承受的浪涌电流越大，最大可达几十kA到上百kA；

但压敏电阻的非线性特性较差，大电流时限制电压较高，低电压时漏电流较大。

3. TVS管的非线性特性和稳压管一样，击穿前漏电流很小，击穿后是标准的稳压特性，比起压敏电阻来TVS管

最大箝位电压偏离击穿电压较小，优于压敏电阻，但通流能力比压敏电阻较小。

4. 从反应速度来看，TVS管的反应速度很快，为ps级，而压敏电阻反应速度较慢，为ns级。另外，两者的电

容都较大（TVS管也有低电容产品）。

5. TVS管的可靠性高，不易劣化，使用寿命长。而压敏电阻的可靠性较差，易老化，使用寿命较短。

GPP（玻璃钝化）和OJ（酸洗）的TVS器件的对比

TVS的选取原则：

1. MAXIMUN CLAMPING VOLTAGE: 最大箝位电压VC要小于电路允许的最大安全电压。

2. REVERSE STAND-OFF VOLTAGE:截止电压VRWM大于电路的最大工作电压，一般可以选择VRWM等于

或者略大于电路的最大工作电压。

3. PEAK PULSE POWER:额定的最大脉冲功率（TVS参数中给出） PM要大于最大瞬态浪涌功率。

TVS使用指南：

1. TVS管使用时一般并联在被保护电路上。为了限制流过TVS管的电流不超过管子允许通过的峰值电流IPP，

应在线路串联加限流元件，如电阻、自恢复保险丝、电感等。

2. 击穿电压VBR的选择：TVS管的击穿电压应根据线路最高工作电压US按公式：VBRmin≥1.2US 或 VRWM

≥1.1US选择。

3. 脉冲峰值电流IPP的选择：当TVS管单独使用时，要根据线路上可能出现的最大浪涌电流来选择合适的型

号。当TVS管在放电管后作为第二级保护时，一般用500W～600W的就可以了。

4. 用于信号传输电路保护时，一定要注意所传输信号的频率或传输速率。当信号频率或传输速率较高时,应选

用低电容系列的管子：信号频率（传输速率）≥10MHz（Mb/s），Cj≤60pF； 信号频率（传输速率）

≥100 MHz（Mb/s），Cj≤20pF。当低电容系列仍满足不了要求时，就应把TVS管串联到高速二极管组成

的桥路中，如下图所示。

在本项目中，我们使用了SM8S30A,这个芯片的技术参数如下图所示：

那么，当加在SM8S30A上的电压超过33.3V时，SM8S30A上开始有电流流过，当电压继续增加时，流过TVS的电流增加，电压被钳位电压48.4V.