ESD静电保护器的选型及应用

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ESD保护器件选型建议ESD保护器件的分类ESD保护元件应该保持在不动作状态,同时不会对电子系统的功能造成任何影响,这可以通过维持低电流以及足以在特定数据传输速率下维持数据完整性的低电容值来达成。

而在ESD 应力冲击或者说大电流冲击条件下,ESD 保护元件的第一个要求就是必须能够正常工作,要有够低的电阻以便能够限制受保护点的电压;其次,必须能够快速动作,这样才能使上升时间低于纳秒的ESD 冲击上升时间。

众所周知,对于电子系统而言,它必须能够在IEC 61000-4-2 标准测试条件下存续。

ESD器件一般有以下几种:1、以硅技术为代表的过ESD器件,如瞬态电压抑制器TVS管2、以陶瓷技术为代表的ESD器件,如多层压敏电阻MLV, 金属氧化物压敏电阻MOV等3、以聚合物技术为代表的ESD器件在这几种保护元件中,压敏电阻在低电压时,呈现出高电阻,其中的每个小型二极管两端的电压都相当低,同时电流也相当小;而在较高电压时,其中的独立二极管开始导通,同时压敏电阻的电阻会下降。

从表1 中我们也可以看出压敏电阻为双向保护元件。

压敏电阻采用的是物理吸收原理,每经过一次ESD 事件,材料就会受到一定的物理损伤,形成无法恢复的漏电通道;而且,要达到更好的吸收效果,就要使用更多的材料,使其体积增加,进而限制了在今天小型化产品当中的应用。

而对于带导电粒子的聚合物而言,在正常电压下,这些材料拥有相当高的电阻,但当发生ESD 冲击时,导电粒子间的小间隙会成为突波音隙阵列,从而形成低电阻路径。

瞬态电压抑制器(TVS)则为采用标准与齐纳二极管特性设计的硅芯片元件。

TVS元件主要针对能够以低动态电阻承载大电流的要求进行优化,由于TVS 元件通常采用集成电路(IC)方式生产,因此我们可以看到各种各样的单向、双向及以阵列方式排列的单芯片产品。

压敏电阻介绍压敏电阻器简称VSR,是一种对电压敏感的非线性过电压保护半导体元件。

普通电阻器遵守欧姆定律,而压敏电阻器的电压与电流则呈特殊的非线性关系。

ESD静电二极管选型技巧

ESD静电二极管选型技巧

ESD静电二极管选型技巧ESD静电二极管又叫ESD静电保护器,近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂,对静电放电的电磁场效应如电磁干扰(EMI)及电磁兼容性(EMC)问题越来越重视。

ESD静电二极管的优点是体积小,结电容低,反应速度快等。

ESD 静电二极管并联于电路中,当电路正常工作时,它处于截止状态(高阻态),不影响线路正常工作,当电路出现异常过压并达到其击穿电压时,它迅速由高阻态变为低阻态,给瞬间电流提供低阻抗导通路径,同时把异常高压箝制在一个安全水平之内,从而保护被保护被保护IC或线路;当异常过压消失,其恢复至高阻态,电路正常工作。

那么下面优恩半导体介绍一下ESD静电二极管的选型:1、ESD静电二极管使用时是并联在被保护电路上,正常情况下对线路的工作不应产生任何的影响;2、击穿电压VBR的选择:ESD静电二极管的击穿电压应大于线路最高工作电压Um或者信号电平的最大电压值;3、脉冲峰值电流IPP和最大箝位电压VC的选择:ESD静电二极管使用时,要根据线路上可能出现的最大浪涌电流来选择IPP合适的型号。

要注意的是,此时的最大箝位电压VC应不大于被保护芯片所能耐受的最大峰值电压;4、用于信号传输电路保护时,一定要注意所传输信号的频率或传输速率,当信号频率或传输速率较高时,应选用低电容系列的管子。

5、要采用Array式的ESD保护组件,这样才可以用最少的组件数来缩小PCB的空间及降低PCB的寄生阻抗;6、ESD保护组件的线路电容要够低,如USB2.0需要用小于3pF,USB3.0需要用小于0.3pF,10/100M LAN需要用小于3pF的ESD保护元件;7、ESD保护元件的箝制电压必须要够低,才能使系统在ESD发生时还能不受干扰地运作,至于要多低的箝制电压才够,则要看系统的噪声免疫能力而定。

ESD静电二极管的选型你了解了吗?。

ESD原理选型应用

ESD原理选型应用

ESD原理选型应用ESD(Electrostatic Discharge,静电放电)是一种自然现象,当两个静电带电物体接触或者靠近时,如果存在电荷不平衡,电荷就会通过放电的方式进行平衡,产生电流。

这种放电过程会瞬间释放非常高的电压和电流,对电子设备和电路造成永久性损坏。

因此,为了保护电子设备免受ESD影响,需要在设计阶段选择合适的ESD保护原理和组件,并且在应用中正确使用。

在选择ESD保护原理时,需要考虑以下几个因素:1.触发电压:ESD保护器件的触发电压是指保护器件能够开始导通的最低电压。

触发电压越低,ESD保护越好。

2.响应时间:ESD保护器件的响应时间是指从遭受ESD到开始导通的时间。

响应时间越短,ESD保护越好。

3.最大工作电压:ESD保护器件的最大工作电压是指保护器件能够承受的最大电压。

最大工作电压越高,ESD保护越好。

4.电流能力:ESD保护器件的电流能力是指在承受ESD过程中能够通过的最大电流。

电流能力越高,ESD保护越好。

根据具体应用需求,可以选择以下几种常见的ESD保护原理:1. TVS(Transient Voltage Suppression)二极管:TVS二极管是一种非常常见的ESD保护元件。

它能够快速响应,自动启动保护电路来吸收ESD放电。

TVS二极管具有很高的电流能力和瞬态电压抑制能力,特别适合对抗快速上升的ESD电压脉冲。

2.金属氧化物半导体场效应管(MOSFET):由于MOSFET具有低导通电阻和高电流能力,可以用于ESD保护。

当静电放电作用在MOSFET上时,MOSFET会迅速导通并吸收静电放电,从而保护电路不受损害。

3.电流限制器:电流限制器是一种能够限制通过电路的电流的元件。

在ESD保护中,电流限制器可以用于限制通过ESD放电的电流,从而降低对受保护电子设备的损害。

4. 触发二极管(Trigger Diode):触发二极管是一种具有低触发电压的特殊二极管。

当ESD放电的电压达到触发电压时,触发二极管将导通,并开始保护电路。

干货:ESD静电保护二极管选型方法和技巧(图文并茂)

干货:ESD静电保护二极管选型方法和技巧(图文并茂)

干货:ESD静电保护二极管选型方法和技巧(图文并茂)一、ESD静电二极管工作原理ESD(Electrostatic Discharge Protection Devices),静电保护元器件,又称瞬态电压抑制二极管阵列(TVS Array),是由多个TVS 晶粒或二极管采用不同的布局设计成具有特定功能的多路或单路ESD 保护器件,主要应用于各类通信接口静电保护,比如USB、HDMI、RS485、RS232、VGA、RJ11、RJ45、BNC、SIM、SD等接口中。

专业保护器件供应商东沃电子ESD静电保护器件,封装形式多样,从单路的SOD-323到多路的SOT-23、SOT-143、SOT23-6L、SOIC-8、QFN-10等。

电路设计工程师可以根据电路板布局及接口类型选择不同封装形式的ESD静电保护二极管。

目前东沃电子(DOWOSEMI)供应的ESD静电保护二极管产品主要分为:· 单通道ESD和EOS保护器件· 低电容ESD静电二极管· 标准电容ESD静电二极管· 低压ESD静电二极管· 高功率ESD静电二极管二、ESD静电二极管特性· 低电容,最低可达到零点几皮法;· 快速响应时间:通常小于1.0PS;· 体积小,小型化器件,节约PCB空间;· 工作电压可以根据IC的工作电压设计,比如:2.8V、3.3V、5V、12V、15V等等;· 灵活度高,可以根据应用需求设计电容、封装形式、浪涌承受能力等参数;· 封装形式多样化,目前东沃电子拥有的ESD封装有:QFN-0201、SOD-882、DFN1006-3L、SOT-523、SOD-523、QFN-10、SOD-123S、SOD-323、SOT-23、SOT-143、SOT-363、SOT23-6L、SOIC-8、SOIC-16 等;三、ESD静电二极管选型指南1)ESD静电二极管的截止电压要大于电路中最高工作电压;2)脉冲峰值电流IPP 和最大箝位电压VC 的选择,要根据线路上可能出现的最大浪涌电流来选择合适IPP的型号,需要注意的是,此时的VC 应小于被保护晶片所能耐受的最大峰值电压;3)用于信号传输电路保护时,一定要注意所传输信号的频率或传输速率,当信号频率或传输速率较高时,应选用低电容系列的ESD静电二极管;4)根据电路设计布局及被保护线路数选择合适的封装。

几种ESD器件的特性及选型原则

几种ESD器件的特性及选型原则

ESD器件ESD器件概述ESD保护元件的作用是转移来自敏感元件的ESD应力,使电流流过保护元件而非敏感元件,同时维持敏感元件上的低电压;ESD保护元件还应具有低泄漏和低电容特性,不会降低电路功能;不会对高速信号造成损害,在多重应力作用下保护元件的功能不会下降。

瞬态电压抑制器(TVS)、压敏电阻和聚合物是近几年发展起来的几种专用ESD保护元件。

其中前两种元件均采用电压钳位的方式进行保护,采用带导电粒子的聚合物则是采用消弧(crowbar)保护策略。

压敏电阻和聚合物支持双向保护,但TVS可支持单向或双向保护。

传统的压敏电阻虽然在成本上具有一定优势,但它存在的一个最大问题是体积太大,无法满足手持设备的封装要求。

事实上,与压敏电阻相比,基于硅材料的TVS和聚合物材料ESD具有更好的钳制性能、更低的泄漏和更长的使用寿命。

高分子聚合物和TVS在多重应力下仍然可保持强大的性能,而压敏电阻则会随着使用次数的增多性能下降。

TVS技术利用的是半导体的钳位原理,在经受瞬时高压时,会立即将能量释放出去,而压敏电阻采用的是物理吸收原理,因此每经过一次ESD事件,材料就会受到一定的物理损伤,形成无法恢复的漏电通道。

“TVS技术的原理就好像传统的打太极,可以轻松释放掉能量而不是直接与之对抗”。

这样做的好处是器件不会受到损害,基本上没有寿命限制。

从现场展示的TVS与压敏电阻的钳制电压曲线来看,TVS器件可以在极短时间内将输入的大电压钳制到5至6伏的水平,而压敏电阻的曲线则下降得非常缓慢,并且无法达到TVS 器件的效果。

这表明TVS器件在响应时间和钳制性能方面均优于压敏电阻。

几种ESD器件的比较1、普通二极管,只能起到箝制电压的作用,不能响应高达几百兆频率的ESD脉冲。

2、压敏电阻/热敏电阻/PTC,压敏电阻抗一次ESD脉冲后特性就会改变,而ESD 保护器件抗几万次也不会改变特性。

3、压敏电阻能承受更大的浪涌电流,而且其体积越大所能承受的浪涌电流越大,最大可达几十kA到上百kA;但压敏电阻的非线性特性较差,大电流时限制电压较高,低电压时漏电流较大。

ESD应用指南

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几种ESD器件的特性及选型原则

几种ESD器件的特性及选型原则

几种ESD器件的特性及选型原则ESD(Electrostatic Discharge)器件是一类用于保护电子设备免受静电放电(ESD)所引起的瞬态电压损害的设备。

在电子设备中,静电放电可能会导致电路故障、芯片损坏甚至整个系统的瘫痪,因此使用ESD器件来保护电子设备非常重要。

本文将介绍几种常见的ESD器件的特性及选型原则。

1. ESD二极管(ESD Diode)ESD二极管是一种常见的ESD保护器件,其特点是具有良好的ESD耐受能力和低电压保护阈值。

选择ESD二极管时,需要考虑以下几个方面:-阈值电压:ESD二极管在保护时会产生导通电压,选择时需要确保其阈值电压低于保护的系统工作电压。

-规格:根据被保护器件的功耗和工作电压,选择适当的二极管规格。

-快速响应时间:ESD二极管需要具备快速响应速度以保护被保护器件免受瞬态电压冲击。

-低电流泄漏:选择具有低电流泄漏的ESD二极管,以确保长时间使用时不影响系统性能。

2. ESD引线积层器件(ESD Suppressor)ESD引线积层器件是一种用于保护集成电路引脚免受静电放电的器件。

其特点如下:-高响应速度:ESD引线积层器件需要具备快速响应时间,以迅速疏散和吸收ESD电流。

-低引脚电容:选择低引脚电容的ESD引线积层器件可减少对信号传输的干扰。

-高ESD耐受能力:确保所选ESD引线积层器件的ESD耐受能力高于所保护系统的工作环境。

3. ESD防护网络(ESD Protection Network)ESD防护网络是由多个器件组成的网络,用于对整个电子设备或电路板提供全面的ESD保护。

在选择ESD防护网络时,需要考虑以下几个因素:-多级保护:选择具有多级保护的ESD防护网络,以提供更强的ESD保护性能。

-电路布局:根据整个电路板的布局和器件的连接方式,选择适合的ESD防护网络。

-抑制能力:确保所选ESD防护网络的ESD抑制能力符合所保护系统的工作环境。

4. ESD晶体管(ESD Transistor)ESD晶体管是一种具有高ESD耐受能力的晶体管,用于保护芯片的输入和输出端口。

浅析常见ESD保护器

浅析常见ESD保护器

浅析常见ESD保护器(2010-10-19 15:48:06) /s/blog_634c1a400100m28y.html时代的发展让我们每个人手中都会有几件时尚电子产品,如播放器、智能手机以及其他便携式产品等。

这些设备都很容易受到静电放电(ESD)的影响。

在智能手机、电脑和电视机中,半导体器件越来越小,其外的氧化膜越来越薄,对瞬变的敏感度越来越高,器件越来越容易受到损坏。

这些都给电子设备带来同一个问题,那就是设备对电路瞬变过程的影响更加敏感,这给电路保护市场带来了巨大市场价值。

根据Paumanok Publications公司统计,2003年到2008年片式压敏电阻大部分被用于手机ESD保护。

2011年和2012年,因为面临电信基础设施的又一轮建设,声音和数据转换、基站和调制解调器的保护方面也需要消耗大量晶闸管、浪涌电阻排和保护二极管,对电路保护器件来说又是一个快速发展的好时期。

电路保护器件总体上有两种工作方式:过压保护和过流保护。

当电路中出现过压或者过流现象时,这些器件会做出断开或箝位动作,以抑制电压或电流突变,保护其他昂贵的半导体器件免受破坏。

本文主要讨论静电放电(ESD)保护器件。

不管是过压保护还是过流保护,从ESD器件采用的技术方面来说,主要有硅技术、陶瓷材料、聚合材料和玻璃陶瓷四种。

硅技术的ESD器件以硅技术为代表的厂商很多,如村田制作所、Vishay、LittleFuse以及安森美,相关的产品也最多,应用也极为广泛。

常见的硅技术ESD器件如TVS(瞬变电压消除器)。

TVS通常并联于被保护电路,当瞬态电压超过电路的正常工作电压时,二极管发生雪崩,为瞬态电流提供通路,使内部电路免遭超额电压的击穿或超额电流的过热烧毁。

当瞬时脉冲结束以后,TVS二极管自动回复高阻状态,整个回路进入正常电压。

由于TVS二极管的结面积较大,使得它具有泄放瞬态大电流的优点。

该产品在手机、机顶盒、复印机等领域得到广泛认可。

如何选择ESD保护元件

如何选择ESD保护元件

如何选择ESD保护元件本文将分析系统设计师可以采用的一些保护产品类型,并比较它们的特性。

为了确保系统在遭受ESD事件时的鲁棒性,必须按照IEC 61000-4-2等标准来测试这些产品。

系统设计师采用多种方法来确保产品符合主流的ESD标准,包括解决外壳设计、电路板设计、元件选择,甚至是软件修复。

其中一个重要的方法是在输入和输出(I/O)连接器等关键电路节点处使用保护元件。

ESD保护元件通常称作瞬态电压抑制器(TVS)。

TVS的ESD保护原理许多集成电路(IC)都有一些可能比较敏感的输入,这使得它们在输入电压远高于正常值的的情况下(例如在ESD应力作用下)易于受损。

正常工作电压与使器件开始受损的电压之间的区域是安全过压区。

安全过压区与器件受损区之间有少许交叠,因为如果较大的过压仅持续极短时间,那么即使不是在安全过压区,器件可能也可以承受。

TVS的任务就是发生ESD事件时,将输入电压维持在安全过压范围之内,而在正常工作时不影响系统性能。

TVS器件被放置于邻近ESD事件可能进入系统的位置,旨在限制敏感节点处的电压,并将电流引至不太敏感的节点,如地电平。

为实现这个功能,TVS必须在正常工作电压范围内拥有高阻抗,在正常工作电压范围之外拥有低阻抗,这样才能将电流直接从敏感节点引开,并限制瞬态电压。

对TVS的基本要求与具体应用有关,但一般情况下有如下要求:(1)能够在期望的ESD应力下正常工作;(2)在正常电压范围内具有高阻抗(低泄漏);(3)在正常电压范围之外呈低阻抗;(4)导通电压适合应用;(5)在遭受应力期间可快速地从高阻抗转换至低阻抗(6)电容对目标应用而言不太高。

在比较具体的TVS器件类型之前,需要理解两种分类。

单向与双向保护:单向和双向TVS器件都能抑制正向和负向应力。

依据TVS维持高阻抗、低泄漏状态的电压范围,可以最好地理解这两个术语的不同。

这种电压范围决定了TVS器件能保护的电路节点类型。

双向TVS具有相对于零伏电压的对称特性(图1)。

ESD知识介绍

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挑战
ESD防护产品的发展也面临着一些挑战,如技术门槛高、研 发周期长、市场竞争激烈等。此外,消费者对ESD防护产品 的认知度还需要进一步提高,需求也需要进一步挖掘。
06
esd防护前沿技术
材料的研发进展
01
02
03
高分子材料
研发具有高导电性、高弹 性、高耐久性的高分子材 料,用于制作ESD防护器 件。
esd保护器件的型号对照
根据不同的应用场景和需求, ESD保护器件分为多种型号, 如二极管、场效应管、气体放
电管等。
不同型号的ESD保护器件具有 不同的参数特性和适用场景, 需要根据具体需求进行选择。
各生产商均会提供其ESD保护 器件的型号对照表,以方便客
户进行选择和使用。
04
esd保护方案的应用
国外市场现状
全球ESD防护产品市场已经进入快速发展阶段,越来越多的企业开始重视ESD防护,投入更多的研发 资源和市场资源。在国外,消费者对ESD防护产品的认知度相对较高,需求量也较大。
esd防护产品的市场发展趋势
技术创新
随着技术的不断发展,ESD防护产品将不断进行技术创新,提高 产品的性能和可靠性,满足客户更高的需求。
esd保护方案的实施步骤
风险评估
对生产过程中可能 出现的ESD事故进行 风险评估,识别出 高风险环节和薄弱 环节。
制定方案
根据风险评估结果 ,制定针对性的ESD 保护方案,明确保 护目标、措施、责 任人等。
方案审批
ESD保护方案需经过 相关部门审批,确 保方案的可行性和 有效性。
方案实施
按照审批通过的ESD 保护方案,各部门 分工合作,落实各 项措施。

ESD TVS参数说明及选型

ESD TVS参数说明及选型

1.1.1 TVS的作用瞬态二极管【TVS|Transient Voltage Suppressor】是一种二极管形式(齐纳二极管的进化)的高效能保护器件。

当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以极快的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收电源和信号线上的浪涌功率,使两极间的电压箝位于值。

TVS管有单向uni-directional和双向bi-directional之分。

单向TVS与齐纳管较类似,只能吸收正向的浪涌电压脉冲,一般用于直流电路(且没有反接和负向脉冲)。

双向TVS可在正反两个方向吸收浪涌电压脉冲,实现了对电压的钳制,普遍使用它作为吸收电源与负载中产生的正向与负向的浪涌电压干扰,其典型的电流-电压关系如下图:点击看大图点击看大图1.1.2 TVS关键参数1. 最大反向工作电压V RWM:TVS保护电路的过程中,在一定的反向电流(I R)下,TVS两端的电压值称为最大反向工作电压VRWM,应大于或等于被保护电路的最大工作电压。

(即额定反向关断电压VW M)2. 最小击穿电压V BR:TVS管处于击穿的区域内,在一定的测试电流(IT)下,TVS两端的电压称为击穿电压。

VBR=VRWM/KBR (其中,KBR=0.8~0.9)。

3. 最大箝位电压V C:在脉冲峰值电流作用下,TVS两端的最大电压称为最大箝位电压。

应小于被保护电路的损坏电压,即VC=KC×VBR (其中,KC=1.3)。

4. 漏电流(I R):当最大反向工作电压VRWM施加到TVS上时,TVS管有一个漏电流。

5. 最大反向脉冲峰值电流IPP:规定的脉冲条件下,TVS管击穿时允许通过的最大脉冲峰值电流。

6. 反向脉冲峰值功率P PP:TVs管能够承受的最大脉冲功率,PPP取决于脉冲峰值电流IPP和最大钳位电压VC,与脉冲波形、脉冲时间及环境温度有关。

瞬态脉冲功率的最大值PPP=IPP×最大箝位电压VC(MAX)。

esd 电压选择 标准

esd 电压选择 标准

esd 电压选择标准esd(静电放电)是一种常见的电磁干扰现象,它会对电子设备造成损坏或故障。

因此,设计电子设备时,需要考虑如何选择合适的 esd 保护器件,以提高设备的抗干扰能力。

esd 保护器件的选择主要取决于以下几个因素:工作电压:esd 保护器件的截止电压应大于被保护电路的最大工作电压,否则会影响被保护电路的正常工作。

如工作电压为 5V 的线路,应选择截止电压等于或者大于 5V 的 esd 保护器件。

信号类型:根据信号类型决定使用单向或者双向 esd 保护器件。

单向 esd 保护器件只能保护单向信号,如电源线、地线等;双向 esd 保护器件可以保护双向信号,如数据线、音频线等。

信号速率:根据信号速率决定该接口能承受的最大寄生电容。

esd 保护器件的结电容应尽量的小,以避免影响通信质量。

在一些高速数据线路,如 USB3.0、USB3.1、HDMI、IEEE1394 等接口,esd 的结电容应不大于 1pF。

钳位电压:根据电路系统的最大承受电压冲击,选择适合的钳位电压。

钳位电压是 esd 保护器件在遭受静电放电时,将电压限制在一个安全范围内的能力。

钳位电压越低,对被保护电路的保护效果越好,但也会增加 esd 保护器件的功耗和发热。

抗干扰等级:确保 esd 保护器件可达到或超过 IEC 61000-4-2 level4 的标准。

IEC 61000-4-2 是一种针对电子设备的整机系统级的 esd 试验标准,它模拟了真实世界的 esd 应力环境,用于评估电子设备的抗干扰性能。

level4 是最高的试验等级,要求 esd 保护器件能够承受 8kV 的接触放电和 15kV 的空气放电。

TVS(ESD器件)及选型原则

TVS(ESD器件)及选型原则

概述TVS管是瞬态电压抑制器(Transient V oltage Suppressor)的简称。

它的特点是:响应速度特别快(为ns级);耐浪涌冲击能力较放电管和压敏电阻差,其10/1000μs波脉冲功率从400W~30KW,脉冲峰值电流从0.52A~544A;击穿电压有从6.8V~550V的系列值,便于各种不同电压的电路使用。

特性TVS管有单向与双向之分,单向TVS管的特性与稳压二极管相似,双向TVS 管的特性相当于两个稳压二极管反向串联,其主要特性参数有:●截止电压(反向断态电压)VRWM与反向漏电流IR:截止电压(反向断态电压)VRWM表示TVS管不导通的最高电压,在这个电压下只有很小的反向漏电流IR。

●击穿电压VBR:TVS管通过规定的测试电流IT时的电压,这是表示TVS管导通的标志电压。

●脉冲峰值电流IPP:TVS管允许通过的10/1000μs波的最大峰值电流(8/20μs波的峰值电流约为其5倍左右),超过这个电流值就可能造成永久性损坏。

在同一个系列中,击穿电压越高的管子允许通过的峰值电流越小。

●最大箝位电压VC:TVS管流过脉冲峰值电流IPP时两端所呈现的电压。

●脉冲峰值功率Pm:脉冲峰值功率Pm是指10/1000μs波的脉冲峰值电流IPP与最大箝位电压VC的乘积,即Pm=IPP*VC。

●稳态功率P0:TVS管也可以作稳压二极管用,这时要使用稳态功率。

●极间电容Cj:与压敏电阻一样,TVS管的极间电容Cj也较大,且单向的比双向的大,功率越大的电容也越大。

瞬态抑制二极管(TransientV oltageSuppressor)简称TVS,是一种二极管形式的高效能保护器件。

当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10的负12次方秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值,有效地保护电子线路中的精密元器件,免受各种浪涌脉冲的损坏。

ESD保护器件的主要特性参数分析及典型应用

ESD保护器件的主要特性参数分析及典型应用

ESD保护器件的主要特性参数分析及典型应用ESD保护器件是一种用于保护电子设备和电路免受静电放电损害的电子元件。

它们可以在电路中实现静电放电的引流和吸收,减小对IC器件的损害,提高系统的可靠性。

下面将对ESD保护器件的主要特性参数进行分析,并介绍其典型应用。

1. 静电放电等级 (ESD Rating):静电放电等级是ESD保护器件能够承受的最大静电放电能量。

该等级通常以KV表示,例如4KV。

ESD保护器件的静电放电等级决定了其能够保护器件免受不同程度静电放电的能力。

2. 保护电流 (Clamping Voltage):保护电流是指ESD保护器件在正常工作状态下对电路传导的最大电流。

当静电放电事件发生时,ESD保护器件能够引导其中大部分能量,并将其吸收释放。

保护电流的大小取决于ESD保护器件的设计和制造工艺。

3. 响应时间 (Response Time):响应时间是指ESD保护器件在检测到静电放电事件时,从无状态到达保护状态的时间。

较低的响应时间意味着ESD保护器件能更快地响应和吸收静电放电能量,从而减小对IC器件的损害。

4. 工作电流 (Operating Current):工作电流是指ESD保护器件在正常工作状态下的最大电流。

它通常取决于ESD保护器件的结构和材料。

典型应用:1.数字电路保护:ESD保护器件可以用于保护数字电路中的IC器件,如芯片、微控制器和FPGA等,免受静电放电损坏。

在数字电路中,静电放电可能导致芯片损坏、数据丢失或系统崩溃,使用ESD保护器件可以有效减小这些风险。

2.通信设备保护:ESD保护器件可以应用于通信设备中的接口和接口电路,如USB、HDMI、以太网和UART等。

这些接口通常需要与外部设备进行连接,而外部设备中的静电放电可能会对接口电路造成损坏,使用ESD保护器件可以防止这种损坏。

3.功率电子保护:ESD保护器件还可以应用于功率电子设备和电路中。

例如电源适配器、电池管理系统和电机驱动器等。

esd器件的使用方法

esd器件的使用方法

esd器件的使用方法ESD器件的使用方法引言:ESD(Electrostatic Discharge)即静电放电,是指当两个物体之间存在静电差时,通过放电现象将电荷从一个物体传递到另一个物体的过程。

静电放电不仅会对电子设备和元件造成损害,还会对人体造成伤害。

因此,为了防止静电放电对设备和人体造成损害,ESD器件应用得越来越广泛。

本文将介绍ESD器件的使用方法。

一、ESD器件的种类ESD器件主要有TVS(Transient Voltage Suppressor)、ESD保护二极管、ESD保护芯片等。

不同的ESD器件适用于不同的应用场景,选择合适的ESD器件非常重要。

二、ESD器件的安装1. 选择合适的ESD器件:根据实际需求选择适合的ESD器件,包括工作电压、阻抗、封装类型等。

2. 确定ESD器件的安装位置:根据需要保护的电路或设备,确定ESD器件的安装位置。

一般来说,ESD器件应尽可能靠近受保护元件,以最大限度地减少静电放电对其造成的损害。

3. 安装ESD器件:按照ESD器件的封装类型,选择合适的安装方法。

对于贴片式ESD器件,可以采用表面贴装技术进行安装;对于插件式ESD器件,可以通过焊接或插入等方式进行安装。

三、ESD器件的连接1. 确定ESD器件的连接方式:根据实际需求,确定ESD器件的连接方式。

一般来说,ESD器件可以通过串联、并联或混合连接方式来实现对静电放电的保护。

2. 连接ESD器件:根据确定的连接方式,将ESD器件与受保护元件进行连接。

在连接过程中,要注意保持连接线路的短、粗、直,以减少电阻和电感的影响。

四、ESD器件的测试1. 静电放电测试:在安装和连接ESD器件后,需要进行静电放电测试,以验证ESD器件的保护效果。

静电放电测试可以通过实验室的专用测试设备进行,也可以使用标准的ESD测试枪进行。

2. 测试结果的判断:根据测试结果,判断ESD器件的保护效果是否符合要求。

如果测试结果良好,则说明ESD器件的选择、安装和连接都是正确的;如果测试结果不理想,则需要重新评估ESD器件的选择和使用方法。

ESD原理选型应用

ESD原理选型应用

ESD原理选型应用ESD(Electrostatic Discharge)即静电放电,是指由于物体间的静电积聚造成的电流突然放电的现象。

ESD会对电子设备和电路元器件造成有害的影响,因此在电子系统设计中需要采取相应的措施来保护设备免受ESD的伤害。

ESD的原理主要包括静电积聚、静电放电和静电防护。

静电积聚是指当两个物体或物体与环境接触时,由于摩擦、传导或电感作用,电子会从一个物体转移到另一个物体,使得物体带上电荷。

当静电积聚达到一定程度时,就会触发静电放电。

静电放电是指电荷从一个物体突然转移到另一个物体或者与地之间的过程。

静电放电通常会产生较高的电压和电流,这可能会对电子设备造成损害。

为了保护电子设备免受ESD的伤害,需要采取相应的静电防护措施。

常见的静电防护措施包括设计ESD保护电路、选择ESD抑制器和使用地线等。

在设计ESD保护电路时,需要根据系统的特点和应用环境的要求选型。

常见的ESD保护电路有TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管、ESD二极管和ESD防护芯片等。

TVS二极管是一种专门用于抑制瞬态电压的二极管。

它能够在突发电压超过其额定电压时迅速反应,并形成一个低电阻通路,将过电压导向地,保护后端元器件不受损坏。

TVS二极管具有响应快、能量吸收能力强等特点,广泛应用于电子系统的ESD防护中。

ESD二极管是一种具有较低的电阻和响应时间的二极管。

它通常通过布加耳结构实现低电阻,能够在静电放电过程中提供较低的放电路径阻抗,有效地将静电放电导向地。

ESD二极管被广泛应用于各种静电防护电路中,能够提供有效的ESD保护。

ESD防护芯片是一种集成了多个ESD保护二极管和其他保护电路的芯片。

它能够在电路中提供多层的ESD防护,能够有效地吸收、屏蔽和导向静电放电,保护设备免受ESD的伤害。

ESD防护芯片具有灵活性高、可靠性好等特点,广泛应用于电子系统中。

除了选择合适的ESD保护电路外,还需要注意正确的使用地线来排放积聚的静电。

ESD保护器件的主要特性参数分析及典型应用

ESD保护器件的主要特性参数分析及典型应用

ESD保护器件的主要特性参数分析及典型应用ESD保护对高密度、小型化和具有复杂功能的电子设备而言具有重要意义。

本文探讨了采用TV S二极管防止ESD时,最小击穿电压和击穿电流、最大反向漏电流和额定反向关断电压等参数对电路的影响及选择准则,并针对便携消费电子设备、机顶盒、以及个人电脑中的视频线路保护、USB保护和RJ-45接口等介绍了一些典型应用。

随着移动产品、打印机、PC,DVD、机顶盒(STB)等产品的迅速发展,消费者正要求越来越先进的性能。

半导体组件日益趋向小型化、高密度和功能复杂化,特别是像时尚消费电子和便携式产品等对主板面积要求严格的应用很容易受到静电放电的影响。

一些采用了深亚微米工艺和甚精细线宽布线的复杂半导体功能电路,对电路瞬变过程的影响更加敏感,将导致上述的问题更加激化。

ESD保护原理电路保护元件存在几种技术,当选择电路保护元件时,若设计师选择不当的保护器件将只能提供错误的安全概念。

电路保护元件的选择应根据所要保护的布线情况、可用的电路板空间以及被保护电路的电特性来决定。

此外,了解保护元件的特性知识也非常必要,需要考虑的重要因素之一是器件的箝位电压。

所谓箝位电压是在ESD器件里跨在瞬变电压消除器(TVS)上的电压,它是被保护IC的应变电压。

因为利用先进工艺技术制造的IC电路里氧化层比较薄,栅极氧化层更易受到损害。

这意味着较高的箝位电压将在被保护IC器件上产生较高的应变电压,并且增加了失效的概率。

很多保护元件都被设计成可吸收大量的能量,由于元件结构或设计上的原因也导致其具有很高的箝位电压。

由于变阻器的箝位电压太高,他们不能够提供有效的ESD保护。

此外,由于变阻器的高电容他们也不能给高速数据线路提供保护。

TVS二极管正是为解决此问题而产生的,它已成为保护便携电子设备的关键性技术。

TVS二极管是专门设计用于吸收ESD能量并且保护系统免遭ESD损害的固态元件。

如果应用得当,TVS二极管将限制跨在被保护器件上的电压刚好高过额定工作电压,但是却远低于破坏阈值电压。

esd 器件选型方法

esd 器件选型方法

esd 器件选型方法我们需要明确什么是esd器件。

ESD(Electrostatic Discharge)中文译为静电放电,是指在电子器件中由于静电积累而引起的瞬时放电现象。

ESD器件是用于保护电子设备免受静电放电的损害,它能够吸收和分散静电放电的能量,从而保护电路不受损坏。

选择合适的esd器件对于保护电子设备的可靠性和稳定性至关重要。

在进行esd器件选型时,我们需要考虑以下几个方面:1. 电路需求:首先,我们需要明确电路的特点和需求。

例如,工作电压范围、工作电流、工作温度等。

这些参数将直接影响我们对esd器件的选择。

2. 处理能力:esd器件的处理能力是指其能够吸收和分散静电放电能量的能力。

一般来说,处理能力越大,器件对静电放电的保护效果越好。

因此,在选型时,我们需要根据实际需求选择合适的处理能力。

3. 响应速度:esd器件的响应速度是指其在面对静电放电时的反应速度。

响应速度越快,器件对静电放电的保护效果越好。

在选型时,我们需要根据实际需求选择响应速度适当的器件。

4. 封装类型:esd器件的封装类型也是需要考虑的因素之一。

常见的封装类型有SOT、SOT23、SOT323、SOT523等。

不同的封装类型适用于不同的应用场景。

在选型时,我们需要根据实际需求选择合适的封装类型。

5. 供应商可靠性:esd器件的供应商可靠性也是我们需要考虑的因素之一。

选择有信誉和口碑的供应商可以确保我们获得质量可靠的esd器件。

选择合适的esd器件需要综合考虑电路需求、处理能力、响应速度、封装类型以及供应商可靠性等因素。

只有在全面考虑这些因素的基础上,我们才能选择到最适合我们应用场景的esd器件,从而保护电子设备的可靠性和稳定性。

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