{"id":2503,"date":"2026-06-28T07:36:05","date_gmt":"2026-06-28T07:36:05","guid":{"rendered":"https:\/\/www.pickplace.de\/?post_type=glossary&#038;p=2503"},"modified":"2026-06-28T08:04:29","modified_gmt":"2026-06-28T08:04:29","slug":"tvs-diode","status":"publish","type":"glossary","link":"https:\/\/www.pickplace.de\/de\/glossar\/tvs-diode\/","title":{"rendered":"TVS-Diode"},"content":{"rendered":"<p class=\"wp-block-paragraph\">Eine TVS-Diode ist ein Halbleiterbauelement zur Begrenzung kurzer &#xDC;berspannungsimpulse. TVS steht f&#xFC;r Transient Voltage Suppressor. Der Baustein wird parallel zu einer Versorgungsschiene, einer Signalleitung oder einer Schnittstelle geschaltet und bleibt im Normalbetrieb hochohmig. &#xDC;berschreitet die Spannung einen definierten Bereich, geht die Diode in den Durchbruch und leitet den Impulsstrom in die R&#xFC;ckleitung, Masse oder Chassis-Struktur ab. Im Rahmen der <a href=\"https:\/\/www.pickplace.de\/hardware-entwicklung\/\" data-type=\"page\" data-id=\"865\">Hardware-Entwicklung<\/a> steht die TVS-Diode f&#xFC;r Standardkomponenten zur Spannungsversorgung und dem Absichern <a href=\"https:\/\/www.pickplace.de\/emv-probleme-bei-industriellen-leiterkarten\/\" data-type=\"post\" data-id=\"1083\">EMV<\/a>-relevanter Signale.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-rank-math-toc-block\" id=\"rank-math-toc\"><h2>Inhalt<\/h2><nav><ul><li class=\"\"><a href=\"#einordnung-des-chiptyps-was-ist-eine-tvs-diode\">Einordnung: Was ist eine TVS-Diode?<\/a><\/li><li class=\"\"><a href=\"#2-funktionsweise-einer-tvs-diode\">Funktionsweise<\/a><\/li><li class=\"\"><a href=\"#typische-architektur-im-system\">Typische Architektur im System<\/a><\/li><li class=\"\"><a href=\"#signale-und-kommunikation-bei-einer-tvs-diode\">Signale und Kommunikation bei einer TVS-Diode<\/a><\/li><li class=\"\"><a href=\"#betriebsmodi-einer-tvs-diode\">Betriebsmodi einer TVS-Diode<\/a><\/li><li class=\"\"><a href=\"#spannungsversorgung-und-dimensionierung\">Spannungsversorgung und Dimensionierung<\/a><\/li><li class=\"\"><a href=\"#anwendungsrahmen-der-tvs-diode\">Anwendungsrahmen der TVS-Diode<\/a><\/li><li class=\"\"><a href=\"#oberflachliche-anforderungen-an-layout-und-routing\">Oberfl&#xE4;chliche Anforderungen an Layout und Routing<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Littelfuse SM8-Serie ist ein typisches Beispiel f&#xFC;r einen leistungsf&#xE4;higen Baustein auf einer Versorgungsschiene. Laut Datenblatt geh&#xF6;rt er zur SM8S-Serie mit 6600 W Spitzenimpulsleistung bei einer 10\/1000-&#xB5;s-Pulsform. Die Variante SM8S36A ist unidirektional, besitzt eine Reverse Stand-off Voltage von 36 V und klemmt &#xDC;berspannungen oberhalb ihres Avalanche-Bereichs. Solche Bausteine werden h&#xE4;ufig dort eingesetzt, wo Bordnetz-, Industrie- oder Leistungsversorgungen gegen Surge-Impulse, induktive Abschaltspitzen oder &#xE4;hnliche transiente Ereignisse gesch&#xFC;tzt werden m&#xFC;ssen.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-stackable-image stk-block-image stk-block stk-f18ccce\" data-block-id=\"f18ccce\"><style>.stk-f18ccce .stk-img-figcaption{text-align:center !important;font-style:italic !important;}.stk-f18ccce .stk-img-wrapper{width:70% !important;}.stk-f18ccce .stk-img-wrapper img{border-radius:var(--stk--preset--border-radius--xx-large, 32px) !important;}<\/style><figure><span class=\"stk-img-wrapper stk-image--shape-stretch\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"stk-img wp-image-2505\" src=\"https:\/\/www.pickplace.de\/wp-content\/uploads\/2026\/06\/image-10.png\" width=\"70\" height=\"300\" alt=\"TVS-Diode von Littlefuse\"\/><\/span><figcaption class=\"stk-img-figcaption\">TVS-Diode von <a href=\"https:\/\/www.littelfuse.com\/assetdocs\/tvs-diode-sm8s-datasheet?assetguid=59636cd8-2d53-4eb3-b51b-1f5d4bf30c3e\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Littlefuse<\/a><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><\/p>\n\n\n\n<h2 id=\"einordnung-des-chiptyps-was-ist-eine-tvs-diode\" class=\"wp-block-heading\">Einordnung: Was ist eine TVS-Diode?<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Eine TVS-Diode ist ein diskretes Schutzbauelement mit definierter nichtlinearer Kennlinie. Ihre Aufgabe liegt in der Spannungsbegrenzung w&#xE4;hrend kurzer transienter Ereignisse.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Im Normalzustand liegt die Betriebsspannung unterhalb der sogenannten Reverse Stand-off Voltage. In diesem Bereich flie&#xDF;t nur ein kleiner Leckstrom. Bei einer &#xDC;berspannung steigt der Strom durch die TVS-Diode stark an. Die Spannung an der gesch&#xFC;tzten Schaltung wird dadurch auf eine Clamping Voltage begrenzt. Diese Klemmspannung liegt oberhalb der normalen Betriebsspannung, muss aber unterhalb der Spannungsfestigkeit der nachfolgenden Schaltung bleiben.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">F&#xFC;r Versorgungsschienen werden h&#xE4;ufig TVS-Dioden mit hoher Impulsleistung verwendet. Der SM8S36A ist daf&#xFC;r ein anschaulicher Referenzbaustein: Er ist f&#xFC;r 36 V Reverse Stand-off Voltage spezifiziert, besitzt laut Datenblatt eine Breakdown Voltage von 40,0 V bis 44,2 V und erreicht bei einem spezifizierten Spitzenimpulsstrom eine maximale Klemmspannung von 58,1 V. Diese Werte zeigen die typische Abstufung einer TVS-Diode: normale Betriebsspannung, Durchbruchbereich und Klemmspannung unter Impulsbelastung.<\/p>\n\n\n\n<h2 id=\"2-funktionsweise-einer-tvs-diode\" class=\"wp-block-heading\">Funktionsweise<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Das Grundprinzip beruht auf dem Avalanche-Durchbruch eines p-n-&#xDC;bergangs. Unterhalb der spezifizierten Sperrspannung sperrt die Diode. Wird die Spannung in Sperrrichtung so hoch, dass der Durchbruchbereich erreicht wird, steigt der Strom sehr steil an. Die Diode nimmt dabei kurzzeitig Energie auf und wandelt sie in W&#xE4;rme um.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bei einer unidirektionalen Diode liegt in R&#xFC;ckw&#xE4;rtsrichtung die Avalanche-Kennlinie vor. In Vorw&#xE4;rtsrichtung verh&#xE4;lt sich der Baustein &#xE4;hnlich wie eine normale Diode. Dadurch kann eine negative &#xDC;berspannung gegen Masse bereits &#xFC;ber die Vorw&#xE4;rtskennlinie abgeleitet werden. Eine bidirektionale TVS-Diode besitzt dagegen in beiden Polarit&#xE4;ten eine &#xE4;hnliche Durchbruchkennlinie und wird h&#xE4;ufig bei AC-Signalen, differentiellen Leitungen oder Schnittstellen mit wechselnder Polarit&#xE4;t verwendet.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Der Begriff &#x201E;Clamping&#x201C; beschreibt keinen idealen Spannungsdeckel. Die Klemmspannung h&#xE4;ngt vom Impulsstrom, der Pulsform, der Temperatur und den parasit&#xE4;ren Induktivit&#xE4;ten im Strompfad ab. Im Datenblatt des SM8S36A wird die maximale Clamping Voltage bei einem definierten Peak Pulse Current angegeben. Bei sehr schnellen Stromanstiegen kann zus&#xE4;tzlich eine Spannung &#xFC;ber Leiterbahn- und Anschlussinduktivit&#xE4;ten entstehen. Die tats&#xE4;chlich an der Last anliegende Spannung ist daher h&#xF6;her als die reine Halbleiterkennlinie vermuten l&#xE4;sst.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Eine TVS-Diode ist nicht f&#xFC;r dauerhafte Spannungsregelung ausgelegt. Sie unterscheidet sich damit von einer Zenerdiode, die in bestimmten Schaltungen als Referenz- oder Stabilisierungsbaustein arbeitet. TVS-Dioden sind auf kurze Pulse mit definierter Energie und Pulsform ausgelegt. Wird die zul&#xE4;ssige Energie &#xFC;berschritten oder liegt eine dauerhafte &#xDC;berspannung an, kann der Baustein thermisch &#xFC;berlastet werden.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-stackable-image stk-block-image stk-block stk-206611a\" data-block-id=\"206611a\"><style>.stk-206611a .stk-img-figcaption{text-align:center !important;font-style:italic !important;}<\/style><figure><span class=\"stk-img-wrapper stk-image--shape-stretch\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"stk-img wp-image-2506\" src=\"https:\/\/www.pickplace.de\/wp-content\/uploads\/2026\/06\/image-11.png\" width=\"1519\" height=\"554\" alt=\"I-V-Kurve einer uni-direktionalen TVS-Diode mit Grenzspannungen und Clampingwerten.\" srcset=\"https:\/\/www.pickplace.de\/wp-content\/uploads\/2026\/06\/image-11.png 1519w, https:\/\/www.pickplace.de\/wp-content\/uploads\/2026\/06\/image-11-300x109.png 300w, https:\/\/www.pickplace.de\/wp-content\/uploads\/2026\/06\/image-11-1024x373.png 1024w, https:\/\/www.pickplace.de\/wp-content\/uploads\/2026\/06\/image-11-768x280.png 768w, https:\/\/www.pickplace.de\/wp-content\/uploads\/2026\/06\/image-11-18x7.png 18w\" sizes=\"auto, (max-width: 1519px) 100vw, 1519px\"\/><\/span><figcaption class=\"stk-img-figcaption\">I-V-Kurve einer uni-direktionalen TVS-Diode mit Grenzspannungen und Clampingwerten (Quelle <a href=\"https:\/\/www.littelfuse.com\/assetdocs\/tvs-diode-sm8s-datasheet?assetguid=59636cd8-2d53-4eb3-b51b-1f5d4bf30c3e\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">SM8-Datenblatt<\/a>)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<h2 id=\"typische-architektur-im-system\" class=\"wp-block-heading\">Typische Architektur im System<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Eine TVS-Diode sitzt meist nahe an der Stelle, an der eine St&ouml;rung in das Ger&auml;t eintreten kann. Bei einer Versorgungsschiene ist das h&auml;ufig der Eingang hinter dem Steckverbinder. Dahinter folgen je nach System Sicherung, Verpolschutz, Filter, <a class=\"glossaryLink\"  href=\"https:\/\/www.pickplace.de\/glossar\/diagnostic-coverage\/\"  data-gt-translate-attributes='[{\"attribute\":\"data-cmtooltip\", \"format\":\"html\"}]' tabindex='0' role='link'>DC<\/a>\/DC-Wandler, LDOs, Lastschalter oder die eigentliche Last.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Eine vereinfachte Struktur f&#xFC;r eine gesch&#xFC;tzte Versorgung sieht so aus:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Steckverbinder &#x2192; Sicherung oder Strombegrenzung &#x2192; TVS-Diode gegen Masse oder Chassis &#x2192; Eingangsfilter &#x2192; Wandler oder Last<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die genaue Reihenfolge h&#xE4;ngt vom Schutzkonzept ab. Wird die TVS-Diode direkt hinter dem Steckverbinder platziert, kann sie einen gro&#xDF;en Teil des Impulsstroms abfangen, bevor dieser in die Leiterplatte hineinl&#xE4;uft. Eine vorgeschaltete Sicherung oder Strombegrenzung kann bei l&#xE4;nger anliegenden Fehlern verhindern, dass die TVS-Diode dauerhaft &#xFC;berlastet wird.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bei Bordnetzen und langen Leitungen treten &#xDC;berspannungen h&#xE4;ufig durch induktive Lasten, Schaltvorg&#xE4;nge, Lastabwurf oder externe Einkopplung auf. Eine TVS-Diode auf einer 24-V- oder 36-V-nahen Versorgung muss deshalb so gew&#xE4;hlt werden, dass normale Betriebsspitzen nicht zum Ansprechen f&#xFC;hren. Gleichzeitig darf die Klemmspannung die nachfolgende Elektronik nicht &#xFC;ber die zul&#xE4;ssigen Grenzwerte treiben.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bei Signalleitungen liegt der Schwerpunkt anders. Dort sind Kapazit&#xE4;t, Leckstrom und Signalverzerrung st&#xE4;rker zu beachten. Eine gro&#xDF;e Leistungs-TVS wie der SM8S36A passt typischerweise zu Versorgungsschienen, nicht zu schnellen Datenleitungen. F&#xFC;r USB, Ethernet, CAN, LIN oder HF-nahe Signale werden TVS-Arrays mit niedriger Kapazit&#xE4;t und passender Leitungsgeometrie verwendet.<\/p>\n\n\n\n<h2 id=\"signale-und-kommunikation-bei-einer-tvs-diode\" class=\"wp-block-heading\">Signale und Kommunikation bei einer TVS-Diode<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Eine TVS-Diode besitzt keine Kommunikationsschnittstelle und keine Steuerpins. Die relevanten Anschl&#xFC;sse sind Anode und Kathode. Bei unidirektionalen Bauteilen ist die Polarit&#xE4;t fest vorgegeben. Die Kathode liegt bei positiver Versorgung &#xFC;blicherweise an der zu sch&#xFC;tzenden Schiene, die Anode an Masse oder R&#xFC;ckleitung. Die Markierung am Geh&#xE4;use kennzeichnet die Kathodenseite.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die elektrischen &#x201E;Signale&#x201C; einer TVS-Diode sind die Spannungs- und Stromzust&#xE4;nde an ihren Anschl&#xFC;ssen:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Unterhalb der Reverse Stand-off Voltage bleibt die TVS-Diode hochohmig. Beim SM8S36A liegt diese Grenze bei 36 V. Der Leckstrom ist in diesem Bereich niedrig und wird im Datenblatt als Reverse Leakage Current spezifiziert.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Zwischen Stand-off Voltage und Breakdown Voltage n&#xE4;hert sich der Baustein dem Durchbruchbereich. Die Breakdown Voltage wird bei einem definierten Teststrom angegeben. Beim SM8S36A liegt sie laut Datenblatt bei 40,0 V bis 44,2 V.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bei einem &#xDC;berspannungsimpuls flie&#xDF;t ein hoher Pulsstrom. Die Spannung am Bauteil steigt auf die Clamping Voltage. Beim SM8S36A ist eine maximale Klemmspannung von 58,1 V bei spezifiziertem Spitzenimpulsstrom angegeben.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Das Timing ist nicht mit digitalen Setup- oder Hold-Zeiten vergleichbar. Die Halbleiterstruktur reagiert sehr schnell auf eine &#xDC;berspannung. Im realen System begrenzen jedoch Package-Induktivit&#xE4;t, Leiterbahnl&#xE4;nge, Massef&#xFC;hrung und die Anstiegszeit des St&#xF6;rimpulses die tats&#xE4;chliche Schutzwirkung. Bei steilen Impulsen erzeugt jeder zus&#xE4;tzliche Nanohenry im Ableitpfad eine Zusatzspannung nach V = L &#xB7; di\/dt.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">F&#xFC;r Schnittstellen bedeutet das: Eine TVS-Diode kommuniziert nicht mit einem Controller. Sie beeinflusst aber die Signalqualit&#xE4;t &#xFC;ber ihre parasit&#xE4;re Kapazit&#xE4;t, ihren Leckstrom und die Platzierung im Leitungsweg. Bei Versorgungsschienen ist die Kapazit&#xE4;t meist unkritischer als bei schnellen Datenleitungen.<\/p>\n\n\n\n<h2 id=\"betriebsmodi-einer-tvs-diode\" class=\"wp-block-heading\">Betriebsmodi einer TVS-Diode<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Eine TVS-Diode hat keine Betriebsmodi wie Sleep, Standby, Reset oder Enable. Ihr Zustand ergibt sich aus der anliegenden Spannung und der verf&#xFC;gbaren Energie des St&#xF6;rereignisses.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Im Sperrbetrieb liegt die Spannung unterhalb der Reverse Stand-off Voltage. Der Baustein nimmt keinen nennenswerten Einfluss auf die Schaltung. Es flie&#xDF;t nur der spezifizierte Leckstrom.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Im &#xDC;bergangsbereich steigt der Strom mit zunehmender Spannung an. Dieser Bereich darf im Normalbetrieb nicht dauerhaft erreicht werden, wenn Verlustleistung und Erw&#xE4;rmung nicht einkalkuliert sind.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Im Avalanche-Betrieb leitet die TVS-Diode den transienten Strom. Die Energie des Impulses erw&#xE4;rmt den pn-&#xDC;bergang. Die zul&#xE4;ssige Spitzenimpulsleistung gilt nur f&#xFC;r die im Datenblatt angegebene Pulsform und die dort definierten thermischen Randbedingungen.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bei einer negativen Spannung an einer unidirektionalen TVS-Diode leitet der Baustein in Vorw&#xE4;rtsrichtung. Diese Eigenschaft kann bei negativen Transienten n&#xFC;tzlich sein, muss aber bei Verpolung oder AC-Anwendungen beachtet werden. Eine l&#xE4;ngere Verpolung einer Versorgungsschiene kann einen hohen Strom verursachen, wenn keine zus&#xE4;tzliche Strombegrenzung vorhanden ist.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Nach einem zul&#xE4;ssigen Impuls kehrt die TVS-Diode in den Sperrbetrieb zur&#xFC;ck. Bei &#xDC;berlast kann sie dauerhaft niederohmig werden oder in selteneren F&#xE4;llen hochohmig ausfallen. Das konkrete Ausfallverhalten h&#xE4;ngt von Impulsenergie, Stromquelle, thermischer Kopplung und Geh&#xE4;use ab. Schutzkonzepte mit Sicherung oder Strombegrenzung ber&#xFC;cksichtigen deshalb auch den Fehlerfall des Schutzbauelements.<\/p>\n\n\n\n<h2 id=\"spannungsversorgung-und-dimensionierung\" class=\"wp-block-heading\">Spannungsversorgung und Dimensionierung<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Eine TVS-Diode ben&#xF6;tigt keine eigene Versorgungsschiene. Sie wird an die zu sch&#xFC;tzende Leitung angeschlossen und bleibt passiv, solange die Spannung im vorgesehenen Bereich liegt.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Auswahl beginnt mit der maximalen dauerhaften Betriebsspannung der Leitung. Die Reverse Stand-off Voltage der TVS-Diode muss oberhalb der h&#xF6;chsten normalen Spannung liegen. Dazu geh&#xF6;ren Toleranzen des Netzteils, Ladespannungen, Ripple, Temperaturdrift und kurzzeitige zul&#xE4;ssige Betriebsspitzen. Wird dieser Abstand zu klein gew&#xE4;hlt, kann die TVS-Diode im normalen Betrieb Leckstrom erh&#xF6;hen oder thermisch belastet werden.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Breakdown Voltage muss so liegen, dass der Baustein erst bei echten &#xDC;berspannungsereignissen anspricht. Beim SM8S36A beginnt der spezifizierte Durchbruchbereich oberhalb von 40 V. Damit passt der Baustein nicht zu einer 36-V-Schiene, die dauerhaft bis nahe an 40 V betrieben wird. Er passt eher zu Systemen, bei denen 36 V als maximale dauerhafte Schutzgrenze sinnvoll ist und nachfolgende Bauteile eine Klemmspannung im Bereich der Datenblattwerte tolerieren.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Clamping Voltage muss mit den Absolute Maximum Ratings der gesch&#xFC;tzten Schaltung verglichen werden. Ein DC\/DC-Wandler, ein Lastschalter oder ein MOSFET hinter der TVS-Diode muss die verbleibende Spannung einschlie&#xDF;lich parasit&#xE4;rer &#xDC;berspannungsanteile &#xFC;berstehen. Die Klemmspannung aus dem Datenblatt ist an eine definierte Pulsform gebunden. Andere Pulsformen k&#xF6;nnen andere Strom- und Temperaturverl&#xE4;ufe erzeugen.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Spitzenimpulsleistung des SM8S36A wird mit 6600 W bei 10\/1000 &#xB5;s angegeben. Diese Angabe darf nicht als Dauerleistung interpretiert werden. Bei wiederholten Impulsen, h&#xF6;heren Umgebungstemperaturen oder schlechter thermischer Anbindung sinkt die zul&#xE4;ssige Belastbarkeit. Datenbl&#xE4;tter enthalten daf&#xFC;r Derating-Kurven, etwa f&#xFC;r Peak Pulse Power &#xFC;ber Temperatur oder Pulsdauer.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Abblockkondensatoren ersetzen eine TVS-Diode nicht. Kondensatoren reduzieren lokale Spannungseinbr&#xFC;che und filtern hochfrequente Anteile. Eine TVS-Diode begrenzt dagegen hohe transiente Spannungen, indem sie Strom ableitet. In vielen Eingangsschaltungen werden TVS-Diode, Kondensator, Ferrit, Drossel oder Widerstand kombiniert. Die Reihenfolge und Dimensionierung bestimmen, welcher Strompfad bei einem Impuls entsteht.<\/p>\n\n\n\n<h2 id=\"anwendungsrahmen-der-tvs-diode\" class=\"wp-block-heading\">Anwendungsrahmen der TVS-Diode<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">TVS-Dioden werden an Leitungen eingesetzt, auf denen kurze &#xDC;berspannungen auftreten k&#xF6;nnen. Typische Bereiche sind Versorgungseing&#xE4;nge, Kfz-Bordnetze, Industrie-Elektronik, Relais- und Magnetventilumgebungen, lange Kabel, Sensorversorgungen und Schnittstellen mit externem Zugang.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Eine leistungsf&#xE4;hige Einzel-TVS wie der SM8S36A passt zu Versorgungsschienen mit nennenswertem Impulsstrom. Das Geh&#xE4;use und die elektrische Auslegung sind auf hohe Pulsenergie ausgelegt. F&#xFC;r Datenleitungen w&#xE4;re ein solcher Baustein wegen Kapazit&#xE4;t, Geh&#xE4;usegr&#xF6;&#xDF;e und Leitungsf&#xFC;hrung meist ungeeignet. Dort kommen kleinere TVS-Dioden oder mehrkanalige TVS-Arrays zum Einsatz.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Systemgrenzen ergeben sich aus mehreren Punkten:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die TVS-Diode kann nur so viel Energie aufnehmen, wie ihr thermisches und elektrisches Design zul&#xE4;sst. Ein dauerhafter &#xDC;berspannungsfehler muss &#xFC;ber Sicherung, Schalter, Strombegrenzung oder Netzteilabschaltung beherrscht werden.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Klemmspannung ist h&#xF6;her als die Betriebsspannung. Nachfolgende Bauelemente ben&#xF6;tigen ausreichende Spannungsfestigkeit.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Ableitstrecke zur Masse oder zum Chassis bestimmt einen Teil der Schutzwirkung. Eine TVS-Diode am falschen Ort kann zwar leitend werden, aber den St&#xF6;rstrom trotzdem durch empfindliche Schaltungsteile flie&#xDF;en lassen.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Polarit&#xE4;t muss zur Anwendung passen. Unidirektionale TVS-Dioden eignen sich f&#xFC;r DC-Schienen mit definierter Polarit&#xE4;t. Bidirektionale Varianten passen besser zu Leitungen, bei denen beide Polarit&#xE4;ten im Normalbetrieb oder im Fehlerfall auftreten k&#xF6;nnen.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Norm- oder Pr&#xFC;fpulsform muss zur Anwendung passen. Angaben wie 10\/1000 &#xB5;s, 8\/20 &#xB5;s, ESD nach IEC 61000-4-2 oder Load-Dump-Profile sind nicht austauschbar. Ein Baustein mit hoher Leistung bei einer Pulsform erf&#xFC;llt nicht automatisch jede andere Surge-Anforderung.<\/p>\n\n\n\n<h2 id=\"oberflachliche-anforderungen-an-layout-und-routing\" class=\"wp-block-heading\">Oberfl&#xE4;chliche Anforderungen an Layout und Routing<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Platzierung bestimmt die Schutzwirkung st&#xE4;rker, als es der reine Datenblattwert der Klemmspannung vermuten l&#xE4;sst. Eine TVS-Diode sollte nahe am Steckverbinder oder am Eintrittspunkt der St&#xF6;rung sitzen. Der Strompfad vom Anschluss &#xFC;ber die TVS-Diode zur R&#xFC;ckleitung muss kurz und breit ausgef&#xFC;hrt werden.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bei Versorgungsschienen wird die TVS-Diode parallel zwischen Leitung und Masse oder Chassis gef&#xFC;hrt. Die Verbindung zur Massefl&#xE4;che sollte niederinduktiv sein. Mehrere Vias k&#xF6;nnen den Strom verteilen, wenn die Ableitung auf eine innere oder r&#xFC;ckseitige Kupferfl&#xE4;che erfolgt. Lange, schmale Leiterbahnen erh&#xF6;hen die induktive Zusatzspannung w&#xE4;hrend schneller Stromanstiege.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die gesch&#xFC;tzte Schaltung sollte hinter dem Abgriff der TVS-Diode liegen. Der Impulsstrom darf nicht zuerst durch die Leiterbahn zur Last und danach zur TVS-Diode laufen. Sonst entsteht entlang der Leiterbahn ein Spannungsabfall, der die Schutzwirkung an der Last verschlechtert.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bei hohen Pulsleistungen muss die thermische Anbindung zum Geh&#xE4;use passen. Gro&#xDF;e Kupferfl&#xE4;chen helfen, die w&#xE4;hrend eines Impulses entstehende W&#xE4;rme zu verteilen. Die thermische Masse der Leiterplatte ersetzt jedoch nicht die Pulsspezifikation des Bauteils. Wiederholte Impulse und hohe Umgebungstemperaturen m&#xFC;ssen &#xFC;ber die Derating-Angaben gepr&#xFC;ft werden.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Massef&#xFC;hrung h&#xE4;ngt vom System ab. In Ger&#xE4;ten mit Chassis-Anbindung kann der Ableitpfad direkt zum Chassis sinnvoll sein, wenn der St&#xF6;rstrom nicht durch die Signalmasse flie&#xDF;en soll. In rein potenzialfreien Elektroniken wird der R&#xFC;ckstrom meist &#xFC;ber die lokale Masse gef&#xFC;hrt. Mischformen ben&#xF6;tigen eine definierte Verbindung zwischen Schutzmasse, Signalmasse und Geh&#xE4;use, damit keine unerw&#xFC;nschten Stromschleifen entstehen.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bei schnellen Schnittstellen ist die TVS-Diode so einzubinden, dass die Leitungsimpedanz m&#xF6;glichst wenig gest&#xF6;rt wird. F&#xFC;r eine gro&#xDF;e Leistungs-TVS auf einer Versorgungsschiene steht dagegen die niederinduktive Stromableitung im Vordergrund. Der Baustein sollte nicht &#xFC;ber einen langen Stich an die Versorgung angebunden werden, weil dieser Stich beim Impuls eine zus&#xE4;tzliche Spannung erzeugt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Eine TVS-Diode ist ein Halbleiterbauelement zur Begrenzung kurzer \u00dcberspannungsimpulse. TVS steht f\u00fcr Transient Voltage Suppressor. 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