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硕凯电子:设计使用 TVS 器件印刷电路板的指导方针

已有 203 次阅读2015-12-15 14:36 | 关键词: TVS二极管, 硕凯电子

由于现在许多电子设备均使用 USBHDMI 或 Thunderbolt 协议,并通过总线连接至其它设备,设计人员必需保护这些I/O线路避免由外部事件而引起损坏,例如静电放电(ESD)和电气快速瞬变(electrical fast transient, EFT)。因此,现在许多设计人员使用瞬态电压抑制器件TVS,例如硕凯电子(http://www.socay.com)的TVS/ ESD来帮助防止这些灾害引起的故障。

ESD 和 EFT 事件可以具有很高的频率成分,某些高达 3GHz,因此,在设计使用 TVS 器件的印刷电路板时,使用高频设计技术是很重要的。以下是一些指导方针:

将保护电路尽可能放置靠近总线连接器,从而将瞬态噪声最大程度地从 PCB 板上隔离。

    使用具有完全 Vcc 和接地层的多层板,为瞬态电流返回其源头提供低电感路径。

    由于高频电流会流过电感最低的路径,而未必流过电阻最低的路径,因此必须确保将保护组件放置在信号路径上,以防止在信号路径上形成瞬态电流。

    将 100 至 220nF 旁路电容器尽可能放置靠近总线收发器的 VCC 引脚,在 VCC 和旁路电容和保护器件的接地连接上至少使用两个通孔,最大限度地减小这些连接的电感。使用 1kΩ 至 10kΩ 上拉/下拉电阻,在瞬态事件期间限制这些线路上的噪声电流。

    如果 TVS 钳位电压高于收发器总线终端的最大指定电压,将脉冲防止电阻器插入 和 总线线路。这些电阻会限制剩余钳制电流进入收发器并防止出现闩锁。

    单独使用 TVS 保护可能足够应付不超过 1kV 的浪涌瞬态,但是更高的瞬态事件就可能需要使用金属氧化压敏电阻(MOV)。MOV 器件可将瞬态电压减小至数百伏特,同时,瞬变阻断单元可将瞬态电流限制到 1mA 以下。

 


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