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

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。

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

通常分為單向和雙向。

ESD 防護器件（Electrostatic Discharge Protection Device）

專門針對 靜電放電（ESD） 事件設(shè)計的器件，重點是保護芯片輸入/輸出端口。

特點是結(jié)電容極低（pF 級甚至亞 pF）、泄放電流能力適合 ESD、對高速信號透明性好。

常見實現(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 雪崩二極管，在正常工作電壓下呈高阻態(tài)。

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

優(yōu)勢：能量大、抗浪涌能力強。

ESD 防護器件

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)計得更“溫和”，以不干擾高速數(shù)據(jù)信號。

優(yōu)勢：響應(yīng)極快、低電容，不會影響高速接口信號完整性。

3. 性能參數(shù)對比

參數(shù)TVSESD 防護器件主要防護對象浪涌、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（安培級百安培，毫焦焦耳級）?。〝?shù)安培，納焦~微焦級）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，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、電機驅(qū)動、繼電器開關(guān)浪涌USB、HDMI、SATA、Ethernet、手機接口

4. 應(yīng)用場景

TVS 常見用法：

電源入口防護（AC/DC、DC/DC 輸入端）

汽車電子（CAN/LIN 總線、點火系統(tǒng)浪涌）

通信系統(tǒng)的雷擊浪涌防護

ESD 防護器件常見用法：

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

高速差分信號線（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”，主要對抗強浪涌和雷擊；

ESD 防護器件是“小雨傘”，主要對抗靜電放電；

現(xiàn)代電路設(shè)計中往往兩者結(jié)合使用：

電源口、強電口 → TVS

高速接口、芯片 I/O → 低電容 ESD 器件