Part 01

前言

TVS二極管是一種用于保護電路免受瞬態電壓，比如浪涌電壓和靜電放電損害的器件。我們一般在電源線路、控制線路、通信線路等易受電壓尖峰影響的地方放置一個TVS二極管。當外界有浪涌電壓（如雷擊、感性負載開關引起的電壓尖峰）時，TVS二極管能迅速導通，將瞬態過電壓引導至地，從而保護電路中的敏感器件。

我們在進行TVS二極管選型時會關注一個重要參數：脈沖峰值功率Ppk，脈沖峰值功率是指在規定的脈沖條件下，TVS瞬間能承受的最大功率值，反映了TVS浪涌抑制能力。有些產品需要做的浪涌測試波形功率會比較大，這時候可能就需要用一個超大功率的TVS二極管，甚至可能需要壓敏電阻才能處理這么大的功率，但是壓敏電阻會有老化的問題，不如TVS可靠，出于價格，尺寸，以及選型的因素，有些硬件工程師就會想，能不能把兩個TVS二極管并聯在一起使用呢？或者能不能把兩個TVS二極管串聯在一起使用呢？這樣兩個TVS二極管各自分擔一部分能量，就不用選一個超大功率的TVS二極管了。那么TVS二極管并聯或者串聯是否可行呢？

Part 02

TVS二極管并聯可行嗎？

在回答這個問題之前，我們需要介紹TVS二極管的一個關鍵指標：鉗位電壓Vcl，鉗位電壓Vcl是指TVS二極管在承受瞬態過電壓時，將電路的浪涌電壓限制在一個安全值的最大電壓。

我們打開TVS二極管的規格書，就會發現TVS二極管的鉗位電壓Vcl不是一個固定的值，而是一個在一定范圍內的變化的值，鉗位電壓和流經TVS二極管的擊穿電流，溫度，以及不同的生產批次都有關系，所以當我們把兩個同一型號的TVS二極管并聯在一起的時候，那這兩個TVS二極管的鉗位電壓就大概率是不一樣的。 比如我們選了SMBJ13A，然后用兩個SMBJ13A并聯，如果一個鉗位電壓是20V，另外一個鉗位電壓是21.5V，當浪涌電壓產生時，浪涌電壓是從0V開始上升，當浪涌電壓上升到20V時，就會被鉗位不再上升，那么另外一個鉗位電壓是21.5V的SMBJ13A就不會被觸發，相當于浪涌脈沖的能量都被鉗位電壓為20V的SMBJ13A給吸收掉了，這樣就無法實現兩個TVS二極管各自吸收一部分浪涌脈沖能量的目的了。 所以TVS二極管并聯不可行。

Part 03

TVS二極管串聯可行嗎？

既然TVS二極管并聯不可行，那串聯可行嗎？

在回答這個問題之前，我們再了解一下TVS二極管的另一個參數：脈沖峰值電流Ipp，脈沖峰值電流Ipp是指TVS二極管在承受瞬態過電壓時所能通過的最大脈沖電流，它是衡量TVS二極管承受浪涌能力的重要指標，如果我們打開TVS二極管的規格書，我們會發現TVS二極管的反向耐壓越低，它能承受的脈沖峰值電流Ipp就越大。

比如我們需要TVS二極管的反向耐壓大于26V，TVS二極管的的鉗位電壓最大為43V，測試脈沖為10/1000us，如果用一個TVS二極管可以選SMBJ26A，如果我們用兩個SMBJ13A串聯就可以實現這一需求，由于兩個SMBJ13A是串聯的關系，所以流過二者的電流Ipp電流是相同的，并且兩個SMBJ13A的鉗位電壓雖然不同，但是相差也不大，相比用一個SMBJ26A而言，SMBJ13A的Ipp電流更大了，并且鉗位電壓卻更小了，從而兩個SMBJ13A能夠承受的總的脈沖峰值功率Ppk更大了，獲得了1+1>2的效果。 所以TVS二極管串聯是可行的。