TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管，又称瞬态抑制二极管，是一种常用的新型高效电路保护装置，响应时间快(亚纳秒级)，浪涌吸收能力高。当两端受到瞬时高能冲击时，TVS两端之间的阻抗值可以以极高的速度从高阻抗变为低阻抗，从而吸收瞬时大电流，从而将两端的电压夹在预定值上，从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。
一、 TVS设备的工作原理
瞬态(瞬态)电压抑制 二极管简称TVS在规定的反向应用条件下，当装置承受高能瞬时过压脉冲时，其工作阻抗可以立即降低到非常低的导电值，允许大电流通过，并将电压钳制到预定水平，从而有效保护电子线路中的精密部件免受损坏。
TVS能承受的瞬时脉冲功率可达千瓦，其夹位响应时间仅为1ps（10^-12S）。
TVS允许的正向浪涌电流在T =25℃，T=10ms可达50~2000A 。
双向TVS瞬时大脉冲功率可以在正反两个方向吸收，电压可以夹在预定水平，双向TVS单向交流电路TVS一般用于 直流电路。
TVS设备的电特性
1、单向TVS的V-I特性，单向TVS正特性和普通性 稳压二极管相同，反向击穿拐点近似直角为硬击穿，典型PN雪崩装置。从击穿点到Vc值所对应的曲线段表明，当有瞬时过压脉冲时，器件的电流急骤增加而反向电压则上升到箝位电压值，并保持在这一水平上。
2.双向TVS的V-I特性，双向TVS的V-I特征曲线就像两个单向曲线TVS背靠背组合具有相同的雪崩击穿特性和夹位特性，正反击穿电压的对称关系为：0.9≤V(BR)(正) /V（BR）(反) ≤1.一旦添加到两端的干扰电压超过夹位电压Vc会立即被抑制，双向TVS使用交流回路非常方便。
TVS设备的主要电参数
1. 击穿电压V(BR) 在被击穿的区域内，在规定的试验电流中I(BR) 接下来，测量装置两端的电压称为击穿电压，在这一区域内，二极管成为低阻抗
2. 最大反向脉冲峰值电流IPP
在反向工作时，在规定的脉冲条件下，器件允许通过的最大脉冲峰值电流。IPP最大位电压Vc(MAX) 乘积是瞬态脉冲功率的最大值。 正确选择使用时TVS，使额定瞬态脉冲功率PPR大于被保护装置或线路可能出现的最大瞬态浪涌功率。 当瞬时脉冲峰值电流出现时，TVS随着脉冲电流指数的下降，冲击电压也下降，并从冲击电压值上升到最大水平电压值。因此，TVS能抑制脉冲功率可能的冲击，有效保护电子线路。
峰值电流波形
A.正弦半波
C.标准波(指数波形)
D.三角波
TVS峰值电流试验波形采用标准波（指数波形）TR/TP决定。
峰值电流上升时间TR：电流从10%IPP开始达到90%IPP的时间。
半峰值电流时间TP：通过最大峰值后，电流从零开始下降到0.5IPP值的时间。
以下是典型试验波形的列表TR/TP值：
A.EMP波：10ns /1000ns
B.闪电波：8μs /20μs
C.标准波：10μs /1000μs
3. 最大反向工作电压VRWM(或变位电压)装置反向工作时，在规定的IR下，设备两端的电压值称为最大反向工作电压VRWM。通常VRWM =（0.8~0.9）V (BR) 。
在这个电压下，设备的功耗很小。使用时，应使用VRWM 不低于受保护装置或线路的正常工作电压。
4.最大夹位电压Vc(max ) 脉冲峰值电流Ipp 设备两端的最大电压值称为最大夹位电压。
使用时，应使用Vc(max )不高于被保护装置的最大允许安全电压。
与击穿电压之比击穿电压之比称为钳位系数。
即：钳位系数=Vc(max )/V(BR) 一般钳位系数为1.3左右。 最大夹位电压VC(max )测试方法见4.4。
5.反向脉冲峰值功率PPR TVS的PPR这取决于脉冲峰值电流IPP最大夹位电压Vc(max )，此外，它还与脉冲波形、脉冲时间和环境温度有关。
当脉冲时间Tp一定时，PPR =K1...·K2 ·Vc(max ) ·Ipp 式中K一是功率系数，K二是功率的温度系数。
典型的脉冲持续时间tp为1MS，应用于瞬态电压抑制二极管的脉冲时间tp 当脉冲峰值功率短于标准脉冲时间时tp缩短和增加。TVS反向脉冲峰值功率PPR功率系数与脉冲波形有关K1表示各种浪涌波形K1值如表1所示。
E=∫i(t).V(t)dt
式中：
i(t)脉冲电流波形，
V(t)夹位电压波形。
这个额定能量值在很短的时间内对准TVS不能重复施用。然而，在实际应用中，浪涌通常会重复，即使单个脉冲能量比TVS装置能承受的脉冲能量要小得多，但如果反复施加，这些单个脉冲能量的积累在某些情况下会超过TVS可承受的脉冲能量。因此，必须认真考虑和选择电路设计TVS在规定的间隔内，重复施加脉冲能量的设备不得超过TVS脉冲能量额定值。
6.电容CPP TVS电容器由硅片的面积和偏置电压决定。随着偏置电压的增加，电容值呈下降趋势。电容器的大小会影响TVS设备响应时间。
7.漏电流IR 当最大反向工作电压施加时TVS上时，TVS管道有漏电流IR，当TVS漏电流是高阻抗电路的重要参数。
8.TVS器件分类：
按极性可分为：单极性和双极性；
按用途可分为：通用型和专用型；
根据包装和内部结构，可分为轴向导线二极管和双列直插TVS阵列、贴片式、大功率模块等。
轴向导线的产品峰值功率可达400W、500W、600W、1500W和5000W。
大功率产品主要用于电源馈线，低功率产品主要用于高密度安装。对于高密度安装，也可以选择双列直接插入和表面安装。
TVS器件的选用
在选用TVS时，应考虑以下几个主要因素：
(1)若TVS有可能承受来自两个方向的尖峰 脉冲电压(浪涌电压)冲击时，应当选用双极性的，否则可选用单极性。
(2)所选用TVS的Vc值应低于被 保护元件的最高电压。Vc是二极管在 截止状态的电压，也就是在ESD冲击状态时通过TVS的电压，它不能大于被保护回路的可承受极限电压，否则器件面临被损坏的危险。
(3)TVS在正常 工作状态下不要处于击穿状态，最好处于VR以下，应综合考虑VR和VC两方面的要求来选择适当的TVS。
稳压管
(4)如果知道比较准确的 浪涌电流IPP，则可利用VCIpp来确定功率；如果无法确定IPP的大致范围，则选用功率大些的TVS为好。PM是TVS能承受的最大峰值脉冲功率耗散值。在给定的最大箝位电压下，功耗PM越大，其浪涌电流的承受能力越大；在给定的功耗PM下，箝位电压VC越低，其浪涌电流的承受能力越大。另外，峰值脉冲功耗还与 脉冲波形、持续时间和环境温度有关。 (5)TVS所能承受的瞬态脉冲是不重复的，器件规定的脉冲重复频率(持续时间与间歇时间之比)为0．01%。如果电路内出现重复性脉冲，应考虑脉冲功率的累积，不然有可能损坏TVS。
(6)对于 小电流负载的保护，可有意识地在线路中增加限流电阻，只要限流电阻的 阻值适当，一般不会影响线路的正常工作，但限流电阻对干扰所产生的电流却会大大减小。但这样可能选用 峰值功率较小的TVS管来对小电流负载线路进行保护。
(7) 电容量C是由TVS 雪崩结截面决定的，这是在特定的1 MHz频率下测得的。C的大小与TVS的电流承受能力成正比，C太大将使信号衰减。因此，C是数据接口电路选用TVS的重要参数。对于数据/ 信号频率越高的回路，二极管的电容对电路的干扰越大，形成 噪声或衰减信号强度也大，因此，需要根据回路的特性来决定所选器件的电容范围。高频回路一般选择电容应尽量小(如LCTVS、低电容TVS，电容不大于3 pF)，而对电容要求不高的回路，电容的容量选择可高于40pF。
(8)为了满足 IEC61000-4-2国际标准，TVS二极管必须达到可以处理最小8 KV(MB，接触)和15 kV(BM,空气)的ESD冲击，有的半导体生产厂商在自己的产品上使用了更高的抗冲击标准。而对于某些有特殊要求的便携设备应用，设计者可以按需要挑选器件。