TVS，在汽车电源线的应用

TVS的叫法有很多，亦称为TVS管、TVS二极管、瞬态抑制二极管、瞬变电压抑制二极管、雪崩击穿二极管等。TVS，是在齐纳二极管工艺基础上发明的一种新型高效电路保护元器件，具有PS级响应速度、大瞬态功率、低漏电流和电容、箝位电压易控制、击穿电压偏差小、可靠性高、体积小、安装方便等优势。在正常电路中，TVS不工作且不会影响电路的正常工作。一旦电路中出现异常时，TVS两端经受瞬间高能量冲击时，以PS秒级的速度把TVS两端的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，把TVS的两端电压箝制在一个预定的数值上，从而保护后面的精密元器件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。TVS的应用有很多，下面主要介绍：TVS在汽车电源线的应用。

众所周知，电子控制单元、传感器和信息娱乐系统等汽车电子设备是连接在一根电源线上，电源来源于是电池和交流发电机，这两种电源的输出电压都不稳定，容易受温度、工作状态和其他条件影响。此外，使用燃油喷射系统、阀、电机、电气和水解控制器等电磁线圈负载的汽车系统，会把ESD、尖峰噪声和其他类型的瞬态和浪涌电压引入到电源和信号线上。因此，汽车设计中必须保护电子设备(例如控制单元、传感器和信息娱乐系统)免受电源线上出现的有害浪涌电压、瞬态电压、ESD和噪声的损害。TVS（瞬态电压抑制二极管）是汽车电子产品的理想保护器件。

1）TVS在汽车电源线初级保护

用于汽车电子初级保护的甩负荷TVS有两类：外延型和非外延型。在反偏模式下，这两组产品具有相似的击穿工作特性。不同之处在于，外延型TVS在正向模式下具有低正向压降(VF)特性，非外延型TVS在相同条件下VF相对较高。

在反向电源输入模式中，电源线电压与TVS VF的电压相同，这种反偏模式会引起电子线路故障，外延型TVS的低正向压降能够很好地解决这个问题，如下图所示。

2）TVS在汽车电源线次级保护

汽车系统中保护电路的初级对象是高浪涌电压，但是被钳位的电压仍然很高。因此，在24V动力总成中的次级保护特别重要，比如卡车和货车中的动力总成。其主要原因是因为大多数稳压器和DC-DC转换器IC的最大输入电压是45V-60V。对于此类应用，建议使用下图中的保护方案。在电源线上增加电阻R可以减小瞬态电流，这样就可以使用更小额定功率的TVS作为次级保护。

具体型号，建议咨询供应厂商。针对不同的应用，会有不同等级主推的产品。TVS种类很多，有汽车级TVS、车规级TVS、超低电容TVS阵列、低电容TVS、蓝宝浪涌抑制器等等。根据封装来分类，有：
• DO-218AB：SM5S系列、SM6S系列、SM8S系列、SM8SxxCA系列；
• SMA/DO-214AC：SMAJ系列、P4SMA系列、TPSMAJ系列、SMA6J系列、TPSMA系列、SACA系列；
• SMB/DO-214AA：SMBJ系列、P6SMB系列、TPSMBJ系列、SMB10J系列、SACB系列、1.0SMB系列、TPSMB系列；
• SMC/DO-214AB：1.5SMC系列、SMCJ系列、TPSMCJ系列、SMDJ系列、TPSMDJ系列、5.0SMDJ系列、TP5.0SMDJ系列、TPSMC系列；
• SOD-123：SMF系列、TPSMF系列、SMF4L系列、SMF3.3A系列、SMF3V3A系列；
• DO-41：P4KE系列;
• DO-15：SA系列、P6KE系列、SAC系列；
• DO-201：1.5KE系列、LCE系列；
• R-6/P600：3KP系列、5KP系列、LDP系列、15KP系列、30KP系列；
• NA：KA系列；