PCB設(shè)計的ESD抑止準(zhǔn)則解析

TVS使感應(yīng)電流分流，保持TVS鉗位電壓的電位差。TVS及電容器應(yīng)放在距被保護(hù)的IC盡可能近的位置，要確保TVS到地通路以及電容器管腳長度為最短，以減少寄生電感效應(yīng)。

連接器必須安裝到PCB上的銅鉑層。理想情況下，銅鉑層必須與PCB的接地層隔離，通過短線與焊盤連接。

PCB設(shè)計的其它準(zhǔn)則

1. 避免在PCB邊緣安排重要的信號線，如時鐘和復(fù)位信號等；

2. 將PCB上未使用的部分設(shè)置為接地面；

3. 機(jī)殼地線與信號線間隔至少為4毫米；

4. 保持機(jī)殼地線的長寬比小于5:1，以減少電感效應(yīng)；

5. 用TVS二極管來保護(hù)所有的外部連接；

保護(hù)電路中的寄生電感

TVS二極管通路中的寄生電感在發(fā)生ESD事件時會產(chǎn)生嚴(yán)重的電壓過沖。盡管使用了TVS二極管，由于在電感負(fù)載兩端的感應(yīng)電壓VL=L×di/dt，過高的過沖電壓仍然可能超過被保護(hù)IC的損壞電壓閾值。

保護(hù)電路承受的總電壓是TVS二極管鉗位電壓與寄生電感產(chǎn)生的電壓之和，VT=VC+VL。一個ESD瞬態(tài)感應(yīng)電流在小于1ns的時間內(nèi)就能達(dá)到峰值(依據(jù)IEC 61000-4-2標(biāo)準(zhǔn))，假定引線電感為每英寸20nH，線長為四分之一英寸，過沖電壓將是50V/10A的脈沖。經(jīng)驗設(shè)計準(zhǔn)則是將分流通路設(shè)計得盡可能短，以此減少寄生電感效應(yīng)。

所有的電感性通路必須考慮采用接地回路，TVS與被保護(hù)信號線之間的通路，以及連接器到TVS器件的通路。被保護(hù)的信號線應(yīng)該直接連接到接地面，若無接地面，則接地回路的連線應(yīng)盡可能短。TVS二極管的接地和被保護(hù)電路的接地點(diǎn)之間的距離應(yīng)盡可能短，以減少接地平面的寄生電感。

最后，TVS器件應(yīng)該盡可能靠近連接器以減少進(jìn)入附近線路的瞬態(tài)耦合。雖然沒有到達(dá)連接器的直接通路，但這種二次輻射效應(yīng)也會導(dǎo)致電路板其它部分的工作紊亂。