在工业控制系统中，设备常常工作于电磁干扰、浪涌、电源波动频繁的环境，尤其在继电器动作、电机切换或雷击干扰等场合，瞬态电压可能对MCU、I/O接口、通信芯片等造成致命损伤。MDDTVS（二极管）作为快速响应的过压防护器件，已经成为工业控制电路中不可或缺的一环。本文将结合实际案例，探讨TVS在工业控制系统中的应用，并分享布线技巧以提升防护效果。
在某工业PLC的DI（数字输入）模块中，接入的是外部传感器或按钮信号。由于现场布线较长，容易感应到电磁干扰或受到雷击耦合的浪涌电压。若未做充分保护，容易击穿后端的光耦或输入处理电路。
在该项目中，工程师在每路输入信号与地之间并联了一个SMA封装的双向TVS二极管，选用24V工作电压对应的33V钳位型号（如SMBJ33CA），有效吸收了来自输入线缆的瞬态浪涌。此外，还配合RC低通滤波电路与气体放电管，实现多层防护，极大提升了系统的抗干扰能力。
二、布线技巧：TVS有效性的关键
TVS的防护效果，不仅依赖器件本身参数，PCB布线同样至关重要。以下几点设计建议值得关注：
靠近保护对象布局：TVS应尽量靠近被保护器件（如MCU或I/O引脚）放置，避免长引线增加电感，延迟响应。
最短接地路径：TVS的接地引脚应直接连接大面积地平面，避免通过窄长线缆形成接地阻抗，导致电压反弹。
走线对称：对于差分信号（如RS-485或CAN总线），应使用双通道TVS并对称布线，保证信号完整性。
避开耦合回路：避免TVS与高频干扰源之间形成闭合环路，减少共模干扰耦合。
三、结语
MDDTVS二极管在工业控制系统中扮演着第一道“浪涌防火墙”的角色。通过合理选型与精心布线，不仅可以显著提升系统的可靠性，也能延长关键器件的使用寿命。在布满高压感应、电磁干扰与多点地线的大型工业现场，TVS的科学应用，是提升系统稳定性的重要保障。
