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PCB對TVS過壓防護有何影響?

發布時間:2020-05-24 責任編輯:lina

【導讀】TVS二極管是過壓防護最常用的器件,在器件正確選型后,是否就完成了設計呢?如何使 TVS 在電路中應用的效能最佳?印制電路板的布局布線至關重要,通過合理放置 TVS 的位置、接地選擇、寄生電感和回路區的處理,科學合理地進行 PCB 的布局布線,才能使 TVS 的效能最佳化。
 
1 前言 
TVS二極管是過壓防護最常用的器件,在器件正確選型后,是否就完成了設計呢?如何使 TVS 在電路中應用的效能最佳?印制電路板的布局布線至關重要,通過合理放置 TVS 的位置、接地選擇、寄生電感和回路區的處理,科學合理地進行 PCB 的布局布線,才能使 TVS 的效能最佳化。  
 
2 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 導線之前被鉗位。
 

PCB對TVS過壓防護有何影響?

3 接地選擇 
保護電路應將浪涌電壓分流到機殼接地,將浪涌電壓直接分流到集成電路的信號地會引起接地反彈。用相對短和寬的接地導線減小阻抗可以改善單個接地 PCB 上 TVS 二極管的鉗位性能。
 
 PCB對TVS過壓防護有何影響?
 
4 走線選擇   
TVS 布線要避免自感。ESD 是巨變突發的脈沖,很可能會在回路中引起寄生自感,進而對回路形成強大的電壓沖擊,并可能超出 IC 的承受極限而造成損傷。負載產生的自感電壓與電源變化強度成正比,ESD 沖擊的瞬變特征易于誘發高強自感。  
 
 PCB對TVS過壓防護有何影響?
 
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 器件應與接口盡量接近,與被保護線路盡量接近,這樣才會減少自感耦合到其它鄰近線路上的機會。
 
5 環路區域 
減小高速數據和接地線形成的環路區域可降低輻射和射頻的影響。特別是導線較長時,緩解環路題目的一種有效方法是在 PCB 設計中包含一塊接地板,增大 TVS 管,為集成電路之間的分離間隔提供隔離。但它會增大環路區域。  
 
 PCB對TVS過壓防護有何影響?
 
6 應用   
另外可應用下述原則對線路進行優化: (1)盡量將接口安排在同一個邊上;
 
 PCB對TVS過壓防護有何影響?
 
(2)避免被保護回路和未實施保護的回路并聯,避免在保護線路附近走關鍵信號線;
 
 PCB對TVS過壓防護有何影響?
 
(3)如果接口處既有濾波又有防護電路,應該遵從先防護后濾波的原則。防護電路用來進行外來過壓和過流抑制,如果將防護電路放置在濾波電路之后,濾波電路會被過壓和過流損壞。
 
 PCB對TVS過壓防護有何影響?
 
(4)將復位、中斷、控制信號遠離輸入 / 輸出口,遠離 PCB 的邊緣和放電點;
 
 PCB對TVS過壓防護有何影響?
 
7 結語
 
使用 TVS 二極管對電子產品實施 ESD 保護是一種方便、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 布局設計的理解,提前做好 PCB 的優化設計,一勞永逸。
 
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