TVS管如何选型？

前面两篇文章分别聊了TVS管的几个参数以及和稳压管的区别，这两个在面试中经常会被问到。今天再聊一个命中率更高的问题，不信你往下看。

   

一道面试题

   

   

照例，先抛出来一道面试题：“TVS管如何选型？”。这个问题，相信工作3-5年的小伙伴在面试找工作过程中肯定会有遇到过。反正我自己是被问到过，当时怎么回答的已记不清。如果是你，你会给出怎样的答案？思考10秒钟。

另外，在实际开发过程中，也会遇到TVS需要新选型的情况。

   

3种实际情况

   

   

先不说在面试中这道题如何回答，在项目开发中，我遇到过如下3种情况:

第①种情况：以前图纸上(TVS)使用什么型号，我也使用什么型号。

这种属于照抄照搬，拿来主义，不求甚解。我大概率能想到：假如因为照搬前人图纸出问题，他很可能会说不是他的责任，是前面的人设计错误。

第②种情况：问同事，同事告诉我TVS选哪个型号，我就用哪个型号。

这种属于抱大腿。如果抱的是真大腿，那算幸运；如果抱的是小胳膊，那估计就踩坑了。毕竟自己没有区分能力。

第③种情况：把需求发给供应商或者代理。他们推荐我使用哪个型号，我就用哪个型号。 

这种属于甩锅。把本来该自己解决的问题，甩给了供应商。当然供应商为了推自己的物料，很乐意接这种任务。供应商很期望对接的研发属于这种。此时供应商推的物料是基于自身角度出发，而对项目而言未必是最优的。

这3种情况我都实际遇到过。虽然最终也没有发生问题，但我认为这3种情况都是不可取的做法，总感觉把主动权拱手他人，任人摆布。

   

评估5个要素

   

   

再回到本文讨论的面试题：TVS管该如何选型？其实这道题还是考察答题者对TVS的关键参数的理解是否透彻，是否清楚这些参数分别决定了哪些方面。

我们也无需纠结，搞不清哪些是关键因数。我们就直接找一个规格书进行讨论。

第①要素是Vrwm，这个是给我们明确TVS的最大反向工作电压，前面有文章说明过，这里不做展开。需要保证被保护信号的工作电压略小于Vrwm。

定量估算：略小于，可以简单理解为：Vrwm=信号工作电压x(1.1~1.2倍系数)。  

第②要素是Vcl，这个是帮助我们判断TVS管的钳位电压是否能和后级电路适配。前面文章也已说明，不展开。需要保证Vcl不超过后级电路的最高承受电压。

定量估算：不超过，可以简单理解为：Vcl<Vmax(后级电路的最高承受电压)。‍  

有小伙伴会问，为啥没说Vbr。这是因为我们在选型时更关注的是TVS击穿是的钳位电压，而不是什么时候发生反向击穿。

第③要素是Ipp，峰值脉冲电流，这个用于判断TVS对外部脉冲能量的耐受程度，越大越好。特别是在产品测试中有要求通过浪涌测试(IEC61000-4-5)时，尤其要关注这个参数。

定量估算：Pppm=VclxIpp，需要大于电路中可能出现的浪涌能量。  

第④要素是结电容Cin，这个是帮忙我们判断TVS对信号完整性及特性阻抗的影响。这里要特别说明下。特别是高速信号上，通常会对链路上的电容有定量要求。

定量估算：Cin<被保护电路的特定信号的结电容要求  

如下图，SerDes链路中经常用到的GMSL2，就明确要求外挂的TVS管结电容需要小于0.5pf！如果结电容过大，会直接影响信号完整性。

最后可以再考虑下第⑤个要素：器件封装。越小越好，节省PCB空间，但同时功率可能会相应减小，这个需要综合考虑。

综上所述，我们可以按照如下顺序进行选型评估：Vrwm-->Vcl-->Ipp-->Cin-->封装。

   

总  结

   

   

今天讨论的内容先到这里，简单总结下：TVS管如何选型？

①3种不可取但又实际存在的情况：照搬/抱大腿/甩锅。

②按照如下顺序进行选型评估：Vrwm-->Vcl-->Ipp-->Cin-->封装。

（a）Vrwm。明确了下TVS反向工作电压，需要保证被保护信号的工作电压略小于Vrwm；

（b）Vcl，用于判断TVS管的钳位电压是否能和后级适配。需要保证Vcl不超过后级电路的最高承受电压。

（c）Ipp，用于判断TVS对外部脉冲能量的耐受程度；Pppm需要大于电路中可能出现的浪涌能量。

（d）Cin，用于判断TVS对信号完整性及特性阻抗的影响；需要保证不超过被保护电路的特定信号的结电容要求；

（e）封装，结合实际情况确定。