浪涌多次作用后，TVS参数会不会漂移？

MDD辰达半导体-瞬态电压抑制二极管（TVS）是一类专门用于吸收瞬态过电压、保护电路中敏感元件的器件。它通过在过压瞬间迅速击穿导通，将能量分流至地，从而限制电压尖峰幅度。许多工程师在使用过程中常常会问：如果系统多次遭受浪涌冲击，TVS的参数会不会发生漂移？它还能保持原有的防护性能吗？

一、TVS的工作机理与应力积累
TVS在浪涌事件中承受的是极高的瞬态电流和功率。虽然每次冲击的持续时间极短（通常是微秒级），但能量非常集中。器件内部PN结在导通时会出现大电流密度和瞬态高温，材料和结构都会受到应力冲击。单次冲击如果在器件额定范围内，TVS能够恢复正常状态。但当浪涌作用多次叠加时，热应力和电应力会逐渐积累，可能引发性能退化。

二、典型的参数漂移表现
在FAE现场经验中，多次浪涌后，TVS常见的漂移表现主要有：
反向漏电流增加：原本在额定工作电压下的微安级漏电流，可能逐渐上升到几十微安甚至更高。
击穿电压下降：由于PN结结构局部损伤，器件可能在低于额定击穿电压的条件下提前导通。
钳位电压升高：结电阻上升导致在相同浪涌电流下的电压被拉高，保护效果减弱。
完全失效：在极端情况下，TVS可能表现为开路（失去保护作用）或短路（直接击穿损坏），影响整个系统工作。
这些变化属于参数漂移的典型体现。虽然器件不一定立即失效，但其保护能力已经下降，长期使用存在风险。

三、影响漂移程度的因素
浪涌强度与次数：远低于器件额定功率的浪涌，即使次数较多，也不会造成明显漂移；但接近额定值的多次冲击，累积效应显著。
浪涌波形：10/1000μs、8/20μs等不同脉冲波形对应的能量差异很大，长脉冲对TVS的热冲击更明显。
散热与PCB设计：若布局合理、热阻低，器件受损会相对缓解。反之，过孔少、铜皮面积不足，温升更高，漂移加剧。
器件品质与余量设计：不同厂家、不同系列的TVS，其结结构和工艺差异会直接影响抗疲劳能力。设计中若没有留足安全余量，漂移更容易发生。

四、工程设计中的应对策略
为了减小参数漂移对系统可靠性的影响，可以从以下几方面考虑：
合理选型：在选型时，应确保TVS的额定浪涌能力高于实际需求至少2倍裕量，而不是仅仅满足一次性测试要求。
多级防护：在电源入口处可使用MOV、GDT等器件分担大能量，TVS作为快速响应的二级或三级防护，提高整体寿命。
定期验证：在关键应用（如通信基站、电力设备）中，建议在实验阶段模拟多次浪涌，评估器件性能是否有明显漂移。
加强PCB散热：优化铜皮面积、布置散热过孔，降低结温，提高抗多次浪涌能力。

综上所述，MDD-TVS在多次浪涌作用后确实可能发生参数漂移，其表现包括漏电流上升、击穿电压变化、钳位能力下降等。漂移程度取决于浪涌强度、作用次数、波形以及器件本身的品质与设计余量。在系统设计中，如果仅考虑一次性测试通过，而忽视长期累积效应，就可能埋下隐患。因此，工程师在使用TVS时，不仅要关注初始参数，更要重视多次浪涌条件下的稳定性和可靠性。