从TVS到压敏电阻：Brightking（君耀电子）浪涌保护方案的工程实践
更新时间：2026-02-06 08:46:46
晨欣小编
一、浪涌与瞬态过压的工程特性解析
1.1 浪涌的来源与波形特征
在实际系统中，常见浪涌主要包括：
雷击浪涌（Lightning Surge）：10/350 μs、8/20 μs 波形为典型标准
电网操作浪涌：开关、继电器、变压器切换
感性负载反冲：电机、继电器线圈断开瞬间
ESD 静电放电：IEC 61000-4-2 规定的接触放电与空气放电
这些浪涌具有共同特点：
上升沿极快（ns~μs）
峰值电压或电流远高于系统额定值
能量集中，破坏性强
1.2 防护器件的工程目标
浪涌防护的本质目标并非“完全消除浪涌”，而是：
限制残压（Clamping Voltage）
分流浪涌能量
保护后级敏感器件（MCU、MOSFET、IC）
这决定了不同器件在防护体系中的分工。
二、TVS 二极管：快速响应的第一道防线
2.1 TVS 的工作原理与优势
TVS（Transient Voltage Suppressor）本质上是一种特殊设计的雪崩二极管：
在正常工作电压下呈高阻态
当瞬态电压超过击穿值时迅速导通
将浪涌能量以电流形式泄放
其核心优势包括：
响应速度极快（皮秒~纳秒级）
钳位电压精确
适合保护高速信号与低耐压 IC
2.2 Brightking TVS 产品体系
Brightking（君耀电子）的 TVS 产品覆盖：
单向 / 双向 TVS
SMA / SMB / SMC 等封装
低电容 TVS（适合高速接口）
工程特性上通常表现为：
稳定的击穿电压一致性
较低的动态电阻
满足 IEC 61000-4-5 浪涌测试要求
2.3 TVS 的工程局限
尽管 TVS 非常适合瞬态抑制，但在工程实践中仍需注意：
能量承受能力有限（相对 MOV）
在强雷击浪涌下可能失效为短路
成本在大电流应用中偏高
因此，TVS 更适合作为末级精细防护器件。
三、压敏电阻（MOV）：能量吸收的主力器件
3.1 MOV 的非线性伏安特性
压敏电阻（Metal Oxide Varistor）基于氧化锌陶瓷材料，其伏安特性呈强非线性：
正常电压下高阻
超过阈值后电阻急剧下降
这使 MOV 能在浪涌来临时：
吸收大量能量
分流高电流
将电压限制在相对安全范围
3.2 Brightking 压敏电阻的工程特点
Brightking（君耀电子）的 MOV 产品在工程应用中具有以下特征：
型号覆盖面广：贴片型、插件型齐全
能量等级分档清晰
适合电源与交流输入端口
在 8/20 μs 浪涌测试中，MOV 往往承担主要能量吸收角色。
3.3 MOV 的失效模式与工程对策
工程中必须正视 MOV 的老化与失效风险：
多次浪涌后阈值电压下降
极端情况下热失控
对策包括：
与保险丝或热保护器件串联
采用多级防护结构
合理选型，留足裕量
四、从 TVS 到 MOV：分级浪涌防护设计思想
4.1 典型分级防护结构
在工程实践中，常见结构为：
前级：MOV / GDT —— 吸收大能量浪涌
中级：RC / 共模电感 —— 限流与滤波
后级：TVS —— 精确钳位残压
这种结构的优势在于：
各器件各司其职
提高系统整体可靠性
降低单一器件失效风险
4.2 Brightking 器件组合应用示例
以 AC-DC 电源输入端为例：
L-N 间并联 Brightking MOV
后级 DC 侧并联 Brightking TVS
该方案在 IEC 61000-4-5 浪涌测试中表现稳定，残压可控。
五、典型应用场景的工程实践分析
5.1 工业控制电源
特点：浪涌等级高、环境复杂
方案：MOV + TVS + 保险丝
5.2 通信接口（RS485 / CAN）
特点：高速信号、低耐压
方案：低电容 TVS 为主，MOV 为辅
5.3 消费电子与适配器
特点：成本敏感
方案：合理选择 MOV 等级，TVS 精准防护关键 IC
六、选型与验证：工程师的关键关注点
最大持续工作电压（MCOV）
浪涌电流与能量等级
钳位电压与系统耐压
标准符合性（IEC、UL、RoHS）
Brightking 的产品参数体系在工程选型中相对清晰，适合进行标准化设计。
结语：从器件到系统的浪涌防护思维升级
浪涌防护不是单一器件的选择问题，而是系统工程。通过将 Brightking（君耀电子）的 TVS 与压敏电阻进行合理组合，工程师可以在性能、可靠性与成本之间取得平衡。
从“被动防护”到“可验证的工程设计”，浪涌保护方案正在成为高可靠性电子产品不可或缺的一环。
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