ESD防护器件制造商全程EMC技术支持

TVS二极管的峰值功率怎么看？波形、温度与脉冲宽度不能漏

TVS二极管标注的200 W、400 W或1500 W，指规定脉冲波形和初始温度下的峰值脉冲功率，不是连续耗散功率。选型时必须把PPPM与脉冲宽度、波形、IPP、VC和温度放在一起看。脱离这些条件比较瓦数，结论很容易出错。

同一颗TVS面对短而尖的脉冲与持续时间较长的浪涌，允许的峰值电流并不相同。测试条件不一致时，1500 W型号也不能直接说成比600 W型号“强2.5倍”。

TVS的PPPM是怎么来的

PPPM是峰值脉冲功率。对数据手册给出的测试点，可以用VC与IPP的乘积做近似核对：

PPPM ≈ VC × IPP

这里的VC是规定峰值脉冲电流下的最大钳位电压，IPP是该条件下的峰值脉冲电流。它们属于同一个测试点，不能拿A型号的VC乘上B型号的IPP，也不能用VBR代替VC。

VBR只是器件进入雪崩区的电压范围。浪涌电流增加后，器件端电压还会继续上升，所以保护后级时要看实际电流下的VC。后级耐压低于VC，即使TVS本体能够承受脉冲，系统仍可能损坏。

200 W、400 W、600 W和1500 W差在哪里

把工作电压固定在5 V，更容易看清峰值功率与电流的关系。ASIM阿赛姆以下四个单向型号的VRWM均为5 V，VBR范围均为6.4～7.0 V，最大VC均为9.2 V，但封装和峰值脉冲能力不同：

• SODA5.0V-SH采用SOD-123FL封装，PPPM为200 W，IPP为21.74 A。
• SMA04J05V采用SMA封装，PPPM为400 W，IPP为43.5 A。
• SMB06J05V采用SMB封装，PPPM为600 W，IPP为65.3 A。
• SMC15J5.0V采用SMC封装，PPPM为1500 W，IPP为163 A。

以SMA04J05V为例，9.2 V乘以43.5 A约为400 W；SMB06J05V的9.2 V乘以65.3 A约为600 W。这能帮助检查表格中的PPPM、VC和IPP是否属于同一组数据，也说明功率数字背后对应着具体的钳位电压和脉冲电流。

这组比较只适用于各型号规定的测试条件。若目标项目使用另一种脉冲波形，必须回到对应的峰值功率曲线、降额曲线或浪涌测试数据，不能直接沿用这里的IPP。

为什么脉冲宽度一变，允许电流就会变

TVS工作时，浪涌能量转化为芯片热量。脉冲越宽，热量向芯片内部和封装扩散的时间越长，总能量也可能更大。相同峰值电流下，持续1000 μs的脉冲通常比持续20 μs的脉冲带来更重的热负荷。

因此，数据手册若用10/1000 μs给出峰值功率，不能直接拿来对应8/20 μs、车载负载突降或周期性电感关断脉冲。波形前沿、半峰值时间、源阻抗和重复次数都要匹配实际测试。

另一个容易漏掉的量是能量。两个浪涌的峰值电压相同，持续时间不同，TVS吸收的热量可能相差很大。长脉冲项目应结合瞬态热阻、功率降额曲线和单脉冲能量评估，不能只盯着峰值瓦数。

温度为什么会吃掉功率余量

峰值脉冲功率通常在指定初始结温或环境条件下给出。设备处于高温、密闭外壳或TVS紧邻发热器件时，脉冲到来前的结温已经较高，可用热余量会减少。

选型时要读取温度降额曲线。样机在室温通过，只能说明室温条件下有结果；产品需要在高温满载下工作，就应在该条件下重新计算并复测。铜箔面积、焊盘和热路径也会影响温升，不能随意缩小推荐焊盘后仍沿用原额定值。

重复脉冲还会造成热量累积。单次浪涌间隔足够长时，器件可以冷却；脉冲密集或故障持续存在时，平均功率和结温会持续上升。此时可能需要限流、保险丝、电子断路器或多级保护，而不是单纯把TVS封装换大。

TVS峰值功率应该怎样选

先用最高正常电压筛VRWM

把电源容差、充电电压、稳态过压和温度漂移都算进去，确定TVS在正常工作时不能误导通。12 V或24 V只是系统标称值，不能直接代替最高持续电压。

再计算TVS支路的实际电流

根据浪涌开路电压、源阻抗、前级线阻和TVS钳位特性估算IPP。TVS接入后，电流并非简单等于开路电压除以源阻抗，因为器件本身存在VC，前级线路也会分压。

用VC检查后级耐压

在估算电流附近读取VC或动态钳位曲线，再加上PCB寄生电感造成的尖峰，与后级MOSFET、电源芯片和电容的瞬态耐压比较。如果钳位窗口不够，峰值功率再大也不能证明后级安全。

最后处理温度和重复率

按实际环境温度做功率降额，核对脉冲次数、间隔和寿命要求。ASIM阿赛姆200 W至1500 W系列可以提供不同封装与电流档位，具体型号应在同一波形和温度条件下比较。

PCB布局会不会改变TVS的实际残压

会。连接器到TVS、TVS到回流点的走线都有寄生电感，浪涌前沿越快，寄生电感产生的附加电压越明显。示波器在后级看到的峰值，往往高于器件表格中的VC。

TVS应靠近浪涌入口，泄放支路短而宽，回流不要绕过敏感电路。入口走线最好先到保护节点，再去后级负载。若TVS通过细长支路接入主线，它开始导通之前，浪涌已经沿主线向后传播。

大封装也要有合适的焊盘和铜箔。只把SMA换成SMC，却保留狭窄走线和远端接地，额外的芯片面积未必能转化为整机保护效果。

TVS峰值功率常见问题

1500 W TVS能连续消耗1500 W吗？

不能。1500 W是规定波形下的短时峰值脉冲功率。连续过压会让结温持续升高，需要限流、关断或熔断措施处理。

两颗TVS都写600 W，可以直接互换吗？

不能。还要核对VRWM、VBR、VC对应的IPP、波形、单向或双向结构、漏电、封装和温度降额。功率相同只说明一个维度相近。

峰值功率越大，钳位电压一定越低吗？

不一定。VC由电压档、芯片结构、动态电阻和测试电流共同决定。应在相同波形、相近电流和温度下比较具体型号。

不知道浪涌波形，先选大功率TVS可以吗？

可以为样机预留较大封装，但不能据此定版。波形和源阻抗不清楚，就无法确定TVS电流、吸收能量和温升，选再大的功率档也缺少验证依据。

提交TVS选型前，至少写明最高持续电压、浪涌波形、源阻抗、预计IPP、对应VC、后级耐压、环境温度和重复次数。峰值功率只是这张表中的一列。