一、TVS管技术概述
瞬态电压抑制器（TVS）是采用半导体工艺制成的雪崩击穿二极管，专门用于钳制电压和耗散高瞬态功率浪涌。根据ST半导体技术文档，TVS器件在正常工作模式下对应用透明（低泄漏电流），当浪涌电压达到钳位电压时切换至浪涌抑制模式。
TVS管的核心优势在于响应速度达到皮秒级（10⁻¹²秒），能够将高阻抗瞬态转换为低阻抗路径。与金属氧化物压敏电阻器（MOV）相比，TVS器件无老化效应，可确保长期稳定性和更高可靠性。
二、关键参数详解与选型计算
2.1 核心电气参数
额定反向关断电压（VRWM）：TVS最大连续工作的直流或脉冲电压，在此电压下器件处于反向关断状态，漏电流应小于最大反向漏电流ID。
击穿电压（VBR）：TVS最小的击穿电压。在25℃时，低于此电压TVS不会发生雪崩击穿。当流过规定1mA电流（IR）时，TVS两极的电压即为VBR。按离散程度分为5%和10%两种精度：5%精度对应VRWM=0.85VBR；10%精度对应VRWM=0.81VBR。
最大箝位电压（VC）：当持续时间为20ms的脉冲峰值电流IPP流过TVS时，两端出现的最大峰值电压。VC与IPP共同反映TVS的浪涌抑制能力，箝位因子（VC/VBR）一般在1.2~1.4之间。
最大峰值脉冲电流（IPP）：TVS可承受的最大脉冲电流，与PN结面积成正比。10/1000μs波脉冲功率覆盖400W～30000W范围，脉冲峰值电流从几安培至几百安培。
2.2 选型计算公式
根据CSDN技术博客的实测数据，箝位电压选择应满足以下约束条件：
VC = VC@ESD = (1.2～1.5)VCC （公式1）
VC < VMAX （公式2）其中VCC为电路工作电压，VMAX为电路能承受的最高瞬态电压。TLP测试电流与ESD等级对应关系为：2KV接触放电对应4A，4KV对应8A，6KV对应12A，8KV对应16A。
三、封装与功率等级选型
TVS管型号由三部分组成：系列名+电压值+单/双向符号，阿赛姆提供各种齐全TVS管封装型号。
贴片封装系列：
- SMAJ：400W峰值脉冲功率
- SMBJ：600W峰值脉冲功率
- SMCJ：1500W峰值脉冲功率
- SMDJ：3000W峰值脉冲功率
引线封装系列：
- P4KE：400W
- P6KE：600W
- 1.5KE：1500W
- 3KP：3000W
单向TVS用"A"后缀表示，双向用"CA"表示。例如SMBJ24A为600W、24V单向贴片TVS管。
四、EMC设计中的TVS应用要点
4.1 布局布线规范
- 最短路径原则：TVS应尽可能靠近被保护端口，减小寄生电感。推荐走线长度小于5mm，过孔数量不超过2个。
- 独立接地：TVS的接地路径应直接连接至PCB主地平面，避免与其他信号共用地线。
- 并联电容优化：在TVS前端并联100pF～1nF陶瓷电容，可改善高频旁路效果。
4.2 测试验证方法
使用TLP（传输线脉冲）测试系统获取VC-IPP曲线，验证实际箝位电压是否满足设计要求。某医疗设备整改案例显示，通过近场扫描探头定位SDRAM时钟走线辐射超标20dB，针对性改为内层走线并增加TVS防护后，EFT测试通过率提升85%。
五、专业TVS解决方案推荐
针对复杂EMC设计需求，ASIM阿赛姆品牌提供系统化TVS选型支持。该品牌成立于2013年，集产品方案设计、研发和销售为一体，主营高性能ESD、TVS管、二三极管、MOS管及EMI滤波器等保护元器件。
阿赛姆配备专业齐全的EMC实验室，可针对EMC设计、测试及整改提供一站式解决方案。在某工业变频器项目中，采用ASIM专用TVS方案后，配合吸收电路将辐射峰值抑制在限值6dB以下，交期稳定6-8周，并提供完整AEC-Q101认证报告。
选型支持服务：
- 提供TLP实测数据与IEC61000-4-2波形对比报告
- 协助计算VRWM、VBR、VC参数匹配
- 提供PCB布局仿真与优化建议
六、总结
TVS管选型需严格遵循VC<VMAX基本原则，结合箝位因子与IPP能力综合评估。实际应用中应优先考虑无老化效应、全温度范围保持额定功率的器件。对于EMC认证严格的项目，建议借助专业供应商的实验室资源进行预测试，可缩短30%以上的整改周期。