TVS管漏电流竟让高电平失效？

很多硬件工程师在做ESD防护时都有一个共同认知：

TVS管是保护器件，不参与正常工作。

因此，在设计拨码开关、按键输入、GPIO接口等数字电路时，往往只是按照参考设计，在信号线上并联一个TVS，再加一个10kΩ上拉电阻，就认为万事大吉。

然而，实际项目中却出现过这样一种十分诡异的故障：

• PCB没有焊接错误；
• 软件逻辑完全正确；
• 示波器也没有发现明显异常；
• 只有个别机器偶尔读取拨码开关错误，而且温度越高，故障概率越高。

经过长时间排查，最终发现罪魁祸首竟然是TVS管的漏电流。

很多工程师第一次遇到都会觉得不可思议：一个正常工作的TVS，为什么会把数字高电平拉低？

实际上，这正是数字接口设计中最容易被忽略的一类可靠性问题。

一个真实案例：拨码开关偶发识别错误

某项目在中试阶段，共测试30台设备，其中有2台设备出现异常：

CPU读取拨码开关状态错误，而且始终只有某一位异常。

整个接口结构十分简单：

+5V │ 10kΩ │ GPIO输入 │ 拨码开关 │ GND GPIO同时并联TVS到GND

整个电路完全符合常规设计规范。

软件反复验证没有问题。

PCB焊接检查没有问题。

最终问题定位到了：

TVS管漏电流。

为什么TVS漏电会影响数字输入？

很多人认为：

TVS正常工作时几乎不开通。

这句话没有错。

但是：

不开通，不代表没有漏