很多工程師在做電路防護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，容易把 TVS（二極管型瞬態(tài)電壓抑制器件） 和 ESD 防護(hù)器件 混為一談。實(shí)際上它們既有共性，也有明顯區(qū)別。下面我從 定義、工作原理、性能參數(shù)、應(yīng)用場(chǎng)景 四個(gè)方面做一個(gè)深度解析：

1. 基本定義

TVS（Transient Voltage Suppressor）瞬態(tài)電壓抑制二極管

一種專門用于吸收高能量瞬態(tài)脈沖（如浪涌、雷擊、電感負(fù)載開關(guān)尖峰）的二極管器件。

特點(diǎn)是能量承受力強(qiáng)、鉗位電壓明確、響應(yīng)速度快（皮秒級(jí)~納秒級(jí)）。

通常分為單向和雙向。

ESD 防護(hù)器件（Electrostatic Discharge Protection Device）

專門針對(duì) 靜電放電（ESD） 事件設(shè)計(jì)的器件，重點(diǎn)是保護(hù)芯片輸入/輸出端口。

特點(diǎn)是結(jié)電容極低（pF 級(jí)甚至亞 pF）、泄放電流能力適合 ESD、對(duì)高速信號(hào)透明性好。

常見實(shí)現(xiàn)形式：低電容 TVS、ESD 抑制二極管陣列、聚合物 ESD 抑制器、ESD 電阻等。

2. 工作原理

TVS

本質(zhì)是一個(gè) 雪崩二極管，在正常工作電壓下呈高阻態(tài)。

當(dāng)電壓超過擊穿點(diǎn)時(shí)，迅速進(jìn)入低阻態(tài)，分流浪涌電流，將電路電壓鉗位在安全范圍。

優(yōu)勢(shì)：能量大、抗浪涌能力強(qiáng)。

ESD 防護(hù)器件

類似小型 TVS，但更關(guān)注極快響應(yīng)和低電容。

其鉗位特性設(shè)計(jì)得更“溫和”，以不干擾高速數(shù)據(jù)信號(hào)。

優(yōu)勢(shì)：響應(yīng)極快、低電容，不會(huì)影響高速接口信號(hào)完整性。

3. 性能參數(shù)對(duì)比

參數(shù)TVSESD 防護(hù)器件主要防護(hù)對(duì)象浪涌、電源干擾、雷擊脈沖靜電放電（±8kV 接觸、±15kV 空氣）鉗位電壓相對(duì)較高（幾十伏~幾百伏）較低，適配芯片 I/O（幾伏~十幾伏）承受電流/能量大（安培級(jí)百安培，毫焦焦耳級(jí)）?。〝?shù)安培，納焦~微焦級(jí)）結(jié)電容一般較大（幾百 pF）極低（0.1 pF ~ 數(shù) pF）響應(yīng)速度皮秒~納秒皮秒級(jí)，更快封裝SMA、SMB、SMD、大功率封裝SOD-923、SOT-23、0402/0603 小封裝典型應(yīng)用電源、通信電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、繼電器開關(guān)浪涌USB、HDMI、SATA、Ethernet、手機(jī)接口

4. 應(yīng)用場(chǎng)景

TVS 常見用法：

電源入口防護(hù)（AC/DC、DC/DC 輸入端）

汽車電子（CAN/LIN 總線、點(diǎn)火系統(tǒng)浪涌）

通信系統(tǒng)的雷擊浪涌防護(hù)

ESD 防護(hù)器件常見用法：

手機(jī)、平板、電腦的接口（USB、HDMI、Type-C、以太網(wǎng)、音頻口）

高速差分信號(hào)線（LVDS、PCIe、MIPI）

靜電敏感元件（IC 芯片的 GPIO、Reset、CLK 引腳）

5. 核心區(qū)別總結(jié)

TVS 是“大盾牌”，主要對(duì)抗強(qiáng)浪涌和雷擊；

ESD 防護(hù)器件是“小雨傘”，主要對(duì)抗靜電放電；

現(xiàn)代電路設(shè)計(jì)中往往兩者結(jié)合使用：

電源口、強(qiáng)電口 → TVS

高速接口、芯片 I/O → 低電容 ESD 器件