靜電保護對高密度、小型化和具有復雜功能的電子設備而言具有重要意義。下面就由立深鑫帶領大家一起走進TVS管的世界，采用TVS二極管防止靜電時，最小擊穿電壓和擊穿電流、最大反向漏電流和額定反向關斷電壓等參數對電路的影響及選擇準則，並針對便攜消費電子設備、機頂盒、以及個人電腦中的視頻線路保護、USB保護和RJ-45接口等介紹了一些典型應用。

　　隨著移動產品、打印機、PC，DVD、機頂盒(STB)等產品的迅速發展，消費者正要求越來越先進的性能。半導體組件日益趨向小型化、高密度和功能復雜化，特別是像時尚消費電子和便攜式產品等對主板面積要求嚴格的應用很容易受到靜電放電的影響。一些采用了深亞微米工藝和甚精細線寬布線的復雜半導體功能電路，對電路瞬變過程的影響更加敏感，將導致上述的問題更加激化。

　　TVS管對靜電保護原理

　　電路保護元件存在幾種技術，當選擇電路保護元件時，若設計師選擇不當的保護器件將只能提供錯誤的安全概念。電路保護元件的選擇應根據所要保護的布線情況、可用的電路板空間以及被保護電路的電特性來決定。此外，了解保護元件的特性知識也非常必要，需要考慮的重要因素之一是器件的箝位電壓。所謂箝位電壓是在ESD器件裏跨在瞬變電壓消除器(TVS)上的電壓，它是被保護IC的應變電壓。

　　因為利用先進工藝技術制造的IC電路裏氧化層比較薄，柵極氧化層更易受到損害。這意味著較高的箝位電壓將在被保護IC器件上產生較高的應變電壓，並且增加了失效的概率。

　　很多保護元件都被設計成可吸收大量的能量，由於元件結構或設計上的原因也導致其具有很高的箝位電壓。由於變阻器的箝位電壓太高，他們不能夠提供有效的靜電保護。此外，由於變阻器的高電容他們也不能給高速數據線路提供保護。TVS管正是為解決此問題而產生的，它已成為保護便攜電子設備的關鍵性技術。

　　TVS管是專門設計用於吸收ESD能量並且保護系統免遭

　　TVS管相關參數

　　處理瞬時脈沖對器件損害的最好辦法是將瞬時電流從敏感器件引開。TVS管在線路板上與被保護線路並聯，當瞬時電壓超過電路正常工作電壓後，TVS管便發生雪崩，提供給瞬時電流一個超低電阻通路，其結果是瞬時電流通過TVS管被引開，避開被保護器件，並且在電壓恢復正常值之前使被保護回路一直保持截止電壓。當瞬時脈沖結束以後，TVS管自動回復高阻狀態，整個回路進入正常電壓。許多器件在承受多次沖擊後，其參數及性能會發生退化，而只要工作在限定範圍內，TVS管將不會發生損壞或退化。

　　從以上過程可以看出，在選擇TVS管

　　1.最小擊穿電壓VBR和擊穿電流IR。VBR是TVS管最小的擊穿電壓，在25℃時，低於這個電壓TVS是不會發生雪崩的。當TVS管流過規定的1mA電流(IR)時，加於TVS管兩極的電壓為其最小擊穿電壓VBR。按TVS管的VBR與標準值的離散程度，可把VBR分為5%和10%兩種。對於5%的VBR來說，VWM=0.85VBR；對於10%的VBR來說，VWM=0.81VBR。為了滿足IEC61000-4-2國際標準，TVS管必須達到可以處理最小8kV(接觸)和15kV(空氣)的ESD沖擊，有的半導體生產廠商在自己的產品上使用了更高的抗沖擊標準。對於某些有特殊要求的便攜設備應用，設計者可以按需要挑選器件。

　　2.最大反向漏電流ID和額定反向關斷電壓VWM。VWM這是TVS管在正常狀態時可承受的電壓，此電壓應大於或等於被保護電路的正常工作電壓，否則TVS管會不斷截止回路電壓；但它又需要盡量與被保護回路的正常工作電壓接近，這樣才不會在TVS管工作以前使整個回路面對過壓威脅。當這個額定反向關斷電壓VWM加於TVS管的兩極間時它處於反向關斷狀態，流過它的電流應小於或等於其最大反向漏電流ID。

　　3.最大箝位電壓VC和最大峰值脈沖電流IPP。當持續時間為20mS的脈沖峰值電流IPP流過TVS時，在其兩端出現的最大峰值電壓為VC。VC、IPP反映了TVS管的浪湧抑制能力。VC與VBR之比稱為箝位因子，一般在1.2~1.4之間。VC是TVS管在截止狀態提供的電壓，也就是在ESD沖擊狀態時通過TVS的電壓，它不能大於被保護回路的可承受極限電壓，否則器件面臨被損傷的危險。

解析為何TVS管能為便攜式電子設備提供靜電保護