深度解读TVS与OVP

1、TVS介绍

TVS是瞬态抑制二极管的英文缩写（Transient Voltage Suppressor），主要用于吸收瞬态高能量，比如静电。用于保护其后面的电子线路不受损坏。当TVS两端受到高压冲击时，其内阻迅速减小，吸收大量的浪涌功率，TVS响应速度非常快，是稳压管无法比拟的。主要应用在人体能够触摸的位置，如电源插头、USB插头、SIM卡座、TF卡座等等。如下：

TVS主要参数：

反向截止电压(VRWM) ：Reverse Standoff Voltage。TVS二极管不导通的最高电压。这个电压下的电流称为反向漏电流IR。

击穿电压(VBR) ：Breakdown Voltage @ IT。TVS在此电压时阻抗骤减至导通，处于雪崩击穿状态。

测试电流(IT) ：Test Current

测试电流，用来规定TVS的反向击穿电压(VBR)，一般取1mA。

最大反向漏电流(IR) ：Reverse Leakage Current @ VRWM

在工作电压下测得的TVS最大漏电流。

脉冲峰值电流(IPP) ：Peak Pulse Current

TVS所能承受的最大电流，超过这个电流TVS就可能会损坏。

最大钳位电压(VC) ：Clamping Voltage @ IPP

当TVS承受瞬态高能量脉冲冲击时，流过大电流，所能承受的峰值为IPP，两端电压由VRWM值上升到VC值就不再上升，从而实现保护作用。

2、OVP介绍

OVP是过电压保护的英文缩写（Over Voltage Protection），是要应用在电源线上，原理很简单，当输入电压超过一定的数值后，内部的开关电路立即关断，保护后级电子线路，避免因电压过高，导致电路损伤以及器件烧毁。OVP电路不是什么新奇的电路，有些场合完全是使用分立元器件搭建。随着半导体行业的发展，集成度越来越高，OVP已经出现了专用芯片，在手机类产品上应用十分广泛，笔者曾经使用过的OVP芯片只有0.77*1.25mm，可以说是十分小巧了。

OVP内部原理如下：

IN：电源输入

OUT：电源输出

OVLO：通过外部匹配电阻调节阈值电压。

典型应用电路：这款OVP功能比较单一，其它厂家有些型号还带有使能等管脚。

OVP主要参数：

输入输出电压： 这个不做解释了，根据自己的需求选择

导通电阻（ON resistance）： 主要指内部的MOS管导通电阻

最大连续输出电流 ：根据自己的需求选择。

OVP相应时间（OVP response time）： 响应时间指的是从超过阈值电压到MOS管关断这一段时间，这个时间是相当短的在几十纳秒级别，例如笔者使用的这款50纳秒。

3、总结：

TVS和OVP都是一种保护器件。TVS用来吸收浪涌功率保护后级电子线路，而OVP是开关关闭保护后级电子线路。TVS用在信号线、电源线都可以，OVP一般用在电源线上。

有些场合，比如手机的USB插头位置，一般都是TVS+OVP组合使用，发挥各自优势。在组合使用时，一定先让TVS吸收浪涌功率，然后再经过OVP，笔者认为TVS选型时，TVS击穿电压和OVP阈值电压基本一致，让TVS站好第一班岗，如下图所示。