TVS器件在信息技术设备ESD防护中的应用

    音频,扬声器数据线路保护

    在音频数据线路保护方面,由于音频同路的信号速率比较低,且对电容器件的要求不太高(100 pF左右都是可以接受的)。事实上,有的手机设计中将耳机和麦克风合在一起,有的则是分立线路。前一种情况可以选择单路TVS,而对于后一种情况,如果两个回路是邻近的,则可以选用多路TVS阵列,这样,只用一个器件就能完成两个回路的保护图7所示是一种音频／扬声器数据线路的保护电路。

    按键,开关保护

    由于按键和开关回路的数据率很低,对器件的电容没有特殊要求,因此,使用普通的TVS阵列都可以胜任。

    PCB设计与布局

    PCB设计的注意事项

    对于本设计,在PCB设计中,应注意以下几点：

    (1)比较关键的信号线应尽量避开保护线路,并应尽量将接口安排在同一个边上;

    (2)避免被保护回路和未实施保护的回路并联,应将接口信号线路和接地线路直接接到保护器件上,然后再进入回路的其它部分;

    (3)各类信号线及其馈线所形成的回路所环绕的面积要尽量小,以减少辐射噪声[2],必要时可考虑改变信号线或接地线的位置;

    (4)将复位、中断、控制信号远离输入／输出口,并远离PCB的边缘;

    (5)采用高集成器件或二极管阵列不但可以大大节约线路板上的空间,而且可减少由于回路复杂而可能诱发的寄生性线路自感影响;

    (6)在可能的地方都加入接地点,在电路系统设计中应遵循"一点接地"原则。

    PCB的布局

    合理的PCB布局最重要的是要在使用TVS二极管保护的同时避免自感。ESD设计很可能会在回路中引起寄生自感,并对回路形成强大的电压冲击,从而使IC承受极限而造成损坏。负载产生的自感电压与电源变化强度成正比[2],而ESD冲击的瞬变特征极易诱发高强自感。减小寄生自感的基本原则是尽可能缩短分流回路,因此,必须考虑包括接地回路、TVS和被保护线路之间的回路,以及由接口到TVS的通路等所有因素。所以,只有将TVS器件与接口尽量接近,并与被保护线路尽量接近,才会减少自感耦合到其它邻近线路上的机会。 结束语

    使用TVS对信息设备实施ESD保护是一种方便、有效且可靠的途径,与其它元件相比,TVS有其独特的优势。但在具体应用时应当针对不同的保护对象来选用元件,并且要注意相应的参数以及各个生产厂商的不同设计,同时最佳化的PCB设计也是必不可少的。