在现代电子产品的设计中，瞬态电压（如ESD、电源浪涌、雷击感应）是常见却又危险的破坏源。为了保护电路不被这些异常电压击穿，设计者通常会在关键位置加上TVS二极管。TVS（Transient Voltage Suppressor）即瞬态电压抑制器，是一种能够在纳秒级时间内响应、吸收浪涌电流、钳制电压的防护器件。

但很多工程师在设计时虽然使用了TVS，却发现一旦进行浪涌测试、静电测试或者设备在野外工作一段时间后，器件仍然损坏、电路烧毁。归根到底，问题出在TVS的选型误区——不是用错，而是“选错”。下面我们就从三个方面具体剖析这些高频“翻车点”。

第一坑：只看击穿电压VBR，忽视钳位电压VC

很多人选择TVS时第一眼看的就是“击穿电压”（VBR），觉得这个参数决定了器件什么时候“开始导通”，于是选了一个看起来接近系统工作电压的VBR值，便放心使用。但其实这只是TVS触发保护的起始点，真正重要的防护能力体现在哪？是在钳位电压（VC）。

钳位电压是TVS导通之后，在浪涌电流流过它的过程中所维持的最高压降。如果VC超过了你后级电路或芯片的最大耐压，就等于是“防护器件亲手把你的芯片送走”。比如一个通信芯片最大耐压是20V，你用了VBR为17V的TVS，但它的VC高达24V，那芯片在浪涌时还是会因超压损坏。

真实工程示例：

一个DC-DC模块输入为12V，容忍电压上限为20V，工程师使用了一颗TVS，VBR是14.5V，看起来还不错，结果做ESD测试时模块烧毁。查数据表发现这颗TVS的VC为23.8V，远超模块能承受的范围。

正确思路：

1. 首先明确被保护电路的最大承受电压（比如20V）；

2. 再选择VC小于这个极限的TVS（比如VC ≤ 18V）；

3. 确保VBR也要高于电路最大工作电压，避免TVS在正常工作状态下“抢跑”导通。

第二坑：只看TVS功率标称值，忽略浪涌波形导致选型失配

很多TVS产品在数据手册中都会写明它能承受的“最大浪涌功率”，比如600W、1500W、5000W等。于是工程师看到5000W，觉得“够顶”了。但这些功率值都是在标准测试波形下测得的，比如10/1000μs波形。如果你实际遇到的是8/20μs、6.4/69μs、甚至更短更陡的波形，那TVS的真实承受功率是要打折的。

更重要的是，你要根据实际的浪涌环境，计算真实的电流值，再回推功率。如果你只是“觉得差不多”，选出来的TVS往往在实际浪涌发生时就被烧毁，甚至TVS短路还会引起二次损坏。

实际计算示例：

某工业设备输入端预期会遭遇500V浪涌，源阻抗为2Ω，对应最大浪涌电流：

I_peak = 500V / 2Ω = 250A

TVS工作钳位电压为45V，波形为8/20μs，对应功率：

P_peak = VC × I × 波形系数 = 45V × 250A × 0.33 ≈ 3712W

如果你选了一颗TVS，标称最大功率只有3000W，那这颗器件在浪涌过程中必然因功率超限而损坏。

选型建议：

1. 计算浪涌电流（由测试电压与源阻抗得出）；

2. 使用P = VC × I × 波形修正系数来评估TVS功率需求；

3. TVS功率必须大于计算结果，并有30%以上冗余；

4. 不同浪涌波形选择TVS要使用不同的修正系数，避免直接照搬数据手册最大功率。

第三坑：高速接口使用普通TVS，导致信号严重失真

现代通信设备中，越来越多使用高速数字接口，比如USB 3.0、HDMI、DisplayPort、CAN-FD、LVDS等。为了保护这些接口不被ESD击穿，TVS是必须的。但若使用了不合适的TVS，其本身的结电容（Cj）过大，会在信号链中引入严重反射、畸变、波形边沿失真等问题，最终导致通信异常或性能下降。

常见现象包括：USB接口插上后不识别、HDMI画面花屏、CAN总线通信错误率高等。而这些问题，在查电源干扰、主控时序、走线长度都排查不出后，往往最后发现是TVS选型出了问题。

举例说明：

某客户设计USB 3.0接口，数据传输速率5Gbps，在ESD防护设计时选用了一颗价格便宜的TVS，结电容为30pF。结果USB设备在连接时经常掉线，传输文件出现错误。后来换成一颗结电容为0.5pF的低电容TVS后，问题立刻消失。

推荐策略：

1. 所有高速差分信号（如USB、HDMI、CAN-FD）选TVS时必须查看结电容参数；

2. TVS结电容应低于1pF，理想值为0.2~0.5pF；

3. 尽量选择专为高速接口设计的“Low Cap”或“Ultra Low Cap”系列器件；

4. 若信号异常严重，可使用TClamp、ESD保护阵列等专用器件。

总结：

TVS的选型不是一个“拍脑袋”的动作，更不是“有就行”的工程心理安慰。浪涌防护失败，不是TVS不行，而是用得不对。