在工業(yè)控制系統(tǒng)中，設(shè)備常常工作于電磁干擾、浪涌、電源波動頻繁的環(huán)境，尤其在繼電器動作、電機切換或雷擊干擾等場合，瞬態(tài)電壓可能對MCU、I/O接口、通信芯片等造成致命損傷。MDDTVS（二極管）作為快速響應(yīng)的過壓防護器件，已經(jīng)成為工業(yè)控制電路中不可或缺的一環(huán)。本文將結(jié)合實際案例，探討TVS在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，并分享布線技巧以提升防護效果。
在某工業(yè)PLC的DI（數(shù)字輸入）模塊中，接入的是外部傳感器或按鈕信號。由于現(xiàn)場布線較長，容易感應(yīng)到電磁干擾或受到雷擊耦合的浪涌電壓。若未做充分保護，容易擊穿后端的光耦或輸入處理電路。
在該項目中，工程師在每路輸入信號與地之間并聯(lián)了一個SMA封裝的雙向TVS二極管，選用24V工作電壓對應(yīng)的33V鉗位型號（如SMBJ33CA），有效吸收了來自輸入線纜的瞬態(tài)浪涌。此外，還配合RC低通濾波電路與氣體放電管，實現(xiàn)多層防護，極大提升了系統(tǒng)的抗干擾能力。
二、布線技巧：TVS有效性的關(guān)鍵
TVS的防護效果，不僅依賴器件本身參數(shù)，PCB布線同樣至關(guān)重要。以下幾點設(shè)計建議值得關(guān)注：
靠近保護對象布局：TVS應(yīng)盡量靠近被保護器件（如MCU或I/O引腳）放置，避免長引線增加電感，延遲響應(yīng)。
最短接地路徑：TVS的接地引腳應(yīng)直接連接大面積地平面，避免通過窄長線纜形成接地阻抗，導(dǎo)致電壓反彈。
走線對稱：對于差分信號（如RS-485或CAN總線），應(yīng)使用雙通道TVS并對稱布線，保證信號完整性。
避開耦合回路：避免TVS與高頻干擾源之間形成閉合環(huán)路，減少共模干擾耦合。
三、結(jié)語
MDDTVS二極管在工業(yè)控制系統(tǒng)中扮演著第一道“浪涌防火墻”的角色。通過合理選型與精心布線，不僅可以顯著提升系統(tǒng)的可靠性，也能延長關(guān)鍵器件的使用壽命。在布滿高壓感應(yīng)、電磁干擾與多點地線的大型工業(yè)現(xiàn)場，TVS的科學(xué)應(yīng)用，是提升系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要保障。
