元器件分析：TVS二极管效能最佳化

暂态电压抑制（TVS）二极管是保护敏感电路元件不受ESD与EMI突波影响一个相当有效且低成本的选择，本文将提供能够把TVS二极管所提供突波保护效能最佳化的印刷电路板布线指南，此外，也将透过范例来描述采用TVS二极管时各种不同电路组态的优缺点与取捨考量。印刷电路板佈线指南

■位置

TVS元件应该要加到印刷电路板上输出入连接器的资料与电源连线上，尽可能将TVS元件安排在接近噪音源可以确保突波电压在脉冲耦合到相邻电路板走线前会先经过箝位处理，此外，电路板的TVS走线也应该要短，原因是较短的走线长度也就相当于较低的阻抗，可以确保突波能量会由TVS元件消耗而不是晶片内部的ESD保护电路。将较敏感的走线安排在印刷电路板的中央而非边缘是处理时保护免受ESD干扰的一个简单方法，（图一）提供了印刷电路板布线安排的范例。

（图一）　TVS二极管的箝位效能可以透过将元件安排在接近输出入连接点，并将连接TVS的走线长度缩短而提高。

■接地选择

如果可能，保护线路应该将突波电压并联到参考点或者是机壳的接地上，如（图二）所示。将突波电压直接并联到晶片的信号接地点会造成接地弹跳现象，在单一接地的印刷电路板上，TVS二极管的箝位效能可以透过利用相对较短且幅度较宽的接地走线将阻抗降到最低来加以改善。

（图二）　将TVS元件连接到机箱或电源接地点有助于避免噪音信号耦合到受保护晶片的信号接地。

■寄生电感

印刷电路板布局与晶片包装的寄生电感可能会造成TVS嵌位电压大幅过载，其中印刷电路板的电感可以透过使用较短的走线长度或具备独立接地与电源接面的多层板来加以降低，而包装所造成的电感则可以藉由选用小型化表面粘着式包装来加以解决。

■迴路区

幅射噪音与受射频信号影响的问题可以透过尽可能缩减由高速资料与接地线所形成的迴路区大小来降低，一个解决迴路区最小化问题的有效方法是在印刷电路板设计上加入接地面，特别是在走线长度相对较长时，虽然将TVS元件与晶片间的距离尽量加大可以提供隔离，但却可能增加回路区的面积大小，请参考（图三）。

（图三）　资料与接地走线可能会形成意外的天线功能，提高受射频信号影响与印刷电路板辐射噪音的可能。