一、TVS

TVS 二極管是過壓防護(hù)最常用的器件，在器件正確選型后，是否就完成了設(shè)計(jì)呢？如何使 TVS 在電路中應(yīng)用的效能最佳？印制電路板的布局布線至關(guān)重要，通過合理放置 TVS 的位置、接地選擇、寄生電感和回路區(qū)的處理，科學(xué)合理地進(jìn)行 PCB 的布局布線，才能使 TVS 的效能最佳化。  

二、TVS 放置位置的選擇

TVS 器件盡量接近噪聲源，確保浪涌電壓可以在脈沖耦合到鄰近 PCB 導(dǎo)線之前被鉗位。

三、接地選擇

保護(hù)電路應(yīng)將浪涌電壓分流到機(jī)殼接地，將浪涌電壓直接分流到集成電路的信號地會(huì)引起接地反彈。用相對短和寬的接地導(dǎo)線減小阻抗可以改善單個(gè)接地 PCB 上 TVS 二極管的鉗位性能。

四、走線選擇

TVS 布線要避免自感。ESD 是巨變突發(fā)的脈沖，很可能會(huì)在回路中引起寄生自感，進(jìn)而對回路形成強(qiáng)大的電壓沖擊，并可能超出 IC 的承受極限而造成損傷。負(fù)載產(chǎn)生的自感電壓與電源變化強(qiáng)度成正比，ESD 沖擊的瞬變特征易于誘發(fā)高強(qiáng)自感。  

減小寄生自感的基本原則是盡可能縮短分流回路，必須考慮到包括接地回路、TVS 和被保護(hù)線路之間的回路以及由接口到 TVS 的通路等所有因素。所以 TVS 器件應(yīng)與接口盡量接近，與被保護(hù)線路盡量接近，這樣才會(huì)減少自感耦合到其它鄰近線路上的機(jī)會(huì)。

五、環(huán)路區(qū)域

減小高速數(shù)據(jù)和接地線形成的環(huán)路區(qū)域可降低輻射和射頻的影響。特別是導(dǎo)線較長時(shí)，緩解環(huán)路題目的一種有效方法是在 PCB 設(shè)計(jì)中包含一塊接地板，增大 TVS 管，為集成電路之間的分離間隔提供隔離。但它會(huì)增大環(huán)路區(qū)域。  

六、應(yīng)用

另外可應(yīng)用下述原則對線路進(jìn)行優(yōu)化：

1、盡量將接口安排在同一個(gè)邊上；

2、避免被保護(hù)回路和未實(shí)施保護(hù)的回路并聯(lián)，避免在保護(hù)線路附近走關(guān)鍵信號線；

3、如果接口處既有濾波又有防護(hù)電路，應(yīng)該遵從先防護(hù)后濾波的原則。防護(hù)電路用來進(jìn)行外來過壓和過流抑制，如果將防護(hù)電路放置在濾波電路之后，濾波電路會(huì)被過壓和過流損壞；

4、將復(fù)位、中斷、控制信號遠(yuǎn)離輸入 / 輸出口，遠(yuǎn)離 PCB 的邊緣和放電點(diǎn)。

七、結(jié)語

使用 TVS 二極管對電子產(chǎn)品實(shí)施 ESD 保護(hù)是一種方便、有效和可靠性高的途徑，器件的選型和 PCB 布局布線同樣重要，希望通過此文的簡單介紹，能幫助大家加深對 TVS 的 PCB 布局設(shè)計(jì)的理解，提前做好 PCB 的優(yōu)化設(shè)計(jì)，一勞永逸。