压敏电阻、ESD二极管与TVS二极管的性能对比
在电子产品日益小型化、集成化的今天，静电放电（ESD）已成为影响设备可靠性的主要威胁之一。为应对这一挑战，工程师常采用压敏电阻（Varistor）、ESD二极管（ESD Protection Diode）和TVS二极管（Transient Voltage Suppressor）进行防护。三者虽都用于过压保护，但在响应速度、保护能力及应用场景上存在明显差异。
1. 压敏电阻：低成本的初级防护
压敏电阻是一种非线性电阻器件，其阻值随电压变化而改变。当电压超过阈值时，其电阻急剧下降，将大电流旁路。优点包括成本低、耐浪涌能力强（可达数千焦耳），适合用于电源入口的初级防护。但其响应时间较慢（约几十纳秒），且易老化，多次动作后性能下降。
2. ESD二极管：专为静电设计的高速保护
ESD二极管是专门针对人体模型（HBM）或机器模型（MM）静电放电设计的保护器件，具有极快的响应速度（<100皮秒），钳位电压低，适用于信号线、数据接口等对精度要求高的场合。其典型应用如USB、HDMI、I/O引脚等。
3. TVS二极管：综合性能优异的多功能保护
TVS二极管兼具快速响应（1-5纳秒）和高能量吸收能力，既可用于信号线路，也可用于电源线路。相比普通压敏电阻，其响应更快、更精准；相比纯ESD二极管，其能承受更高的瞬态能量。因此，它是目前最主流的过压保护方案之一。
4. 实际应用建议
- 多级防护策略：建议在电源入口使用压敏电阻做第一道防线，再用TVS二极管进行精细保护，最后在关键信号线上加装ESD二极管，实现“粗—细—精”的三级防护体系。
- 选型注意事项：需根据工作电压、最大瞬态能量、响应时间、封装尺寸等参数综合选择，避免误选导致保护失效。
总之，合理组合压敏电阻、ESD二极管和TVS二极管，可构建全面、高效的静电与瞬态过压防护网络，有效提升电子产品在复杂电磁环境下的生存能力。