DJN串口屏TVS二极管的应用

一、什么是TVS二极管

TVS二极管是一种抑制过电压的保护元件，也叫ESD保护二极管。TVS二极管一般反向并联在被保护元件两端，正常工作时，二极管处于截止状态，不影响电路的正常工作。当电路中有瞬间的高电压冲击时，二极管能够迅速反向击穿导通（导通时间大多为皮秒级），将被保护元件两端的电压钳位在一个较低的水平，从而使被保护元件免于损坏。

二、TVS在实际电路中布置的方法

1. 将TVS布置在串口通信如RS232 TX/RX或者RS485 A/B通信线上。比如RS232用户接口端布置击穿电压为16V的保护二极管，在RS485用户接口端通信线上布置6.8V的保护二极管。可以有效保护来自外部主机瞬间高电压对串口通信接口的损坏。
2. 将TVS布置在供电电源的输入端，比如在输入端电压为5V确定的情况下，可以设置最大工作电压为6.8V的TVS保护管，当输入电源电压超过6.8V时，保护二极管将会烧毁短路。

三、TVS故障如何排除

1．通信接口的TVS如果损坏，串口通信将会出现通信异常，损坏的二极管会将通信电压拉低从而造成无法接受或者发送信号。修复方法可以将TVS二极管摘掉后焊接相同规格的TVS。或者作为方法验证临时去掉二极管（此时需确保通信电压正常，否则会直接烧毁主控IC）。

2．电源输入端的TVS二极管如果损坏，二极管会发热甚至短路或两端处于低阻状态，此时电源电压降低无法启动串口屏。修复方法可以将TVS二极管摘掉后焊接相同规格的TVS。或者作为方法验证临时去掉二极管（此时需确保供电电压正常，否则会直接烧毁多颗电源IC甚至主芯片）。

三、结论

我们在使用TVS二极管的时候，首先关注最大反向电压。在电路中没有冲击电压的时候，我们不希望TVS二极管导通。因此，在选型的时候，要保证电路正常工作时的最大电压，不能超过TVS二极管的最大工作电压。选型时一般保证V≥电路的最大工作电压1.1-1.2倍。其次，关注最大反向浪涌电流。用于判断TVS二极管对外部脉冲能量的耐受程度，数值越大抗浪涌脉冲能力就越强。最后，关注结电容，结电容比较大的TVS二极管，一般用于电源端，结电容比较小的用于通讯接口中（尤其是高速信号）。

审核编辑 黄宇