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TVS二极管究竟是谁？

想象一下，你的电子电路正在安静地工作，突然，一个不速之客——比如身上的静电——以极高的电压形式“啪”地一下闯了进来。这种瞬间的过压脉冲，我们称之为ESD（静电放电），它足以让娇贵的芯片“一病不起”。这时，就需要一位反应神速的“保镖”挺身而出！TVS二极管正是这样一位角色。

TVS二极管又称“瞬态电压抑制二极管”，也可以叫它ESD保护二极管。本质上，它是齐纳二极管的一种，专门负责保护电路，抵御像静电放电、开关甚至雷电引发的浪涌等各种过压脉冲的袭击。

TVS二极管有什么作用？

正常情况下，电路电压平稳，TVS二极管处于待机状态，只有极其微弱的电流通过，几乎可忽略不计，不会影响电路的正常工作。

一旦有异常高电压（比如静电）来袭，且超过某个临界值（即反向击穿电压），它会立刻从高电阻状态变为低电阻状态，形成一条电流的“泄洪通道”，把危险的过量电流迅速引到地线上。在此过程中，它能将其两端的电压“钳制”在一个安全范围内，从而保护它身后的核心电路。

图1.TVS二极管的用途

反向击穿的形成和作用

事实上，反向击穿背后是齐纳击穿和雪崩击穿在起作用。所谓齐纳击穿，是当反向电压高到一定程度，其耗尽层变得非常薄，电子就能直接穿越过去，导致电流突然增大，这主要发生在6V以下的低电压、高掺杂二极管中。

图2.齐纳击穿

雪崩击穿则是初始电子在强电场下被加速，撞出新的电子，新电子又去撞击更多原子，像雪崩一样瞬间产生大量载流子，导致电流急剧增加。这主要发生在6V以上高电压、低掺杂二极管中。

图3.雪崩击穿

有趣的是，两者对温度的反应截然相反：齐纳击穿电压随温升而降低，雪崩击穿电压则随温升而增加。因此，市面上大多数TVS二极管更倾向于利用雪崩击穿效应，因为它的特性更稳定，能在宽温范围内提供更可靠的保护。

ESD耐受性堪称TVS二极管的关键性能指标。