ESD保护器件的主要特性参数分析及典型应用

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esd器件 用途

esd器件 用途

esd器件用途ESD器件的用途ESD(Electrostatic Discharge)器件是一种用于保护电子设备免受静电放电损害的关键元件。

静电放电是指在电子设备的使用过程中,由于人体静电或其他原因导致的电荷累积和释放过程。

如果没有适当的保护措施,静电放电可能会对电子设备造成严重的损坏,甚至导致设备失效。

ESD器件的主要用途是在电子设备的输入/输出端口和电源线路等关键位置提供保护。

以下是ESD器件的几个常见用途:1. 保护接口电路:ESD器件通常被用于保护各种接口电路,如USB、HDMI、以太网等。

这些接口在连接外部设备时容易受到静电放电的影响。

通过在接口电路上设置ESD器件,可以有效地吸收和分散静电放电,保护设备免受损坏。

2. 保护电源线路:ESD器件还可以用于保护电子设备的电源线路。

在设备的电源输入端,ESD器件可以防止静电放电进入设备,从而保护设备的电源电路。

这对于提高设备的可靠性和稳定性非常重要。

3. 保护传感器和芯片:许多传感器和芯片在工作过程中对静电放电非常敏感。

ESD器件可以被用于保护这些敏感器件和芯片,防止静电放电对其产生损害。

例如,在光电传感器和压力传感器的输入端设置ESD器件,可以有效地保护它们免受静电放电的影响。

4. 保护显示屏:现代电子设备通常配备有高分辨率的液晶显示屏。

这些显示屏对静电放电非常敏感,容易受到损坏。

通过在显示屏周围设置ESD器件,可以保护显示屏免受静电放电的影响,延长其使用寿命。

5. 保护数据存储:数据存储设备,如硬盘驱动器和闪存,对静电放电也非常敏感。

静电放电可能导致数据丢失或设备损坏。

通过在数据存储设备的接口电路上设置ESD器件,可以有效地保护数据存储设备免受静电放电的影响。

6. 保护电源管理电路:电源管理电路对静电放电也很敏感。

通过在电源管理电路中使用ESD器件,可以保护电源管理电路免受静电放电的影响,确保设备的正常工作。

总的来说,ESD器件在电子设备中的用途非常广泛,可以有效地保护设备免受静电放电的损害。

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。

esd保护二极管参数

esd保护二极管参数

esd保护二极管参数ESD保护二极管是一种用于保护电子设备免受静电放电(ESD)损害的重要元件。

它在电子设备中起到了关键的作用,能够有效地吸收和分散静电能量,保护设备免受损坏。

本文将从ESD保护二极管的参数入手,介绍其重要性、工作原理以及常见的参数。

ESD保护二极管的参数是评估其性能和适用性的重要指标。

以下是一些常见的ESD保护二极管参数:1. 静电击穿电压(ESD Rating):静电击穿电压是指ESD保护二极管能够承受的最大静电放电电压。

一般来说,静电击穿电压越高,说明ESD保护二极管对静电放电的抵抗能力越强,保护效果越好。

2. 耗散功率(Power Dissipation):耗散功率是指ESD保护二极管能够承受的最大功率。

在正常工作状态下,ESD保护二极管会将静电能量转化为热能进行耗散。

耗散功率越大,说明ESD保护二极管能够吸收和分散更多的静电能量,保护设备的能力越强。

3. 容量(Capacitance):容量是指ESD保护二极管两端之间的电容。

ESD保护二极管的容量会对信号传输产生影响,因此需要根据具体应用场景选择合适的容量。

一般来说,容量越小越好,以减少对信号的影响。

4. 动态电阻(Dynamic Resistance):动态电阻是指ESD保护二极管在工作时的电阻值。

它能够衡量ESD保护二极管对静电放电的响应速度,越小越好。

动态电阻的大小直接影响到ESD保护二极管的保护效果,因此需要根据具体需求选择合适的动态电阻。

5. 电流(Current):电流是指ESD保护二极管能够承受的最大电流。

在静电放电时,ESD保护二极管需要能够承受瞬时的大电流。

因此,较高的电流能力是ESD保护二极管的重要参数。

6. 响应时间(Response Time):响应时间是指ESD保护二极管从静电放电开始到吸收和分散静电能量的时间。

响应时间越短,ESD 保护二极管对静电放电的响应速度越快,保护效果越好。

7. 封装类型(Package Type):封装类型是指ESD保护二极管的外包装形式。

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二极管的主要参数

esd二极管的主要参数

ESD二极管的主要参数概述E S D(El ec tr os ta ti c Di sc ha rg e)二极管是一种能够保护电子器件免受静电放电(E SD)损害的重要组件。

它能够在静电放电事件时提供低阻抗的路径,将静电放电能量传递到地。

本文将介绍E SD二极管的主要参数,帮助读者更好地了解和选择合适的E SD二极管。

额定的最大静电放电电压(V r w m)和忍受的最大静电放电电压(Vb r)E S D二极管的额定的最大静电放电电压(V r wm)是指在正常操作条件下,二极管能够安全承受的最大静电放电电压。

超过这个电压,二极管可能会被损坏。

而忍受的最大静电放电电压(V br)是指在一次过载静电放电情况下,二极管能够安全承受的最大电压。

通常,V br要高于V rw m,以确保在过载情况下能够保护电子器件。

静电放电能量(E s d w)静电放电能量是在二极管接收到静电放电事件时,被吸收和转化的能量大小。

它能够衡量二极管抵抗静电放电的能力,通常以焦耳(J)为单位进行标示。

具有更高能量处理能力的二极管,能够更好地保护被保护器件免受静电放电损害。

最大峰值电流(I p p)最大峰值电流是指在静电放电事件期间,二极管所能承受的最大峰值电流。

这个参数和静态电流特性密切相关。

当静电放电事件发生时,二极管将尽快打开,提供低阻抗路径,以便保护被保护器件。

最大峰值电流的大小将决定二极管能够承受多大的电流冲击,从而保护被保护器件。

额定工作温度范围(T j)E S D二极管的额定工作温度范围(Tj)是指二极管可靠工作的温度范围。

在这个温度范围内,二极管应能够正常工作,并保持其特性。

超出额定工作温度范围,二极管可能会出现性能下降或失效。

额定功率(P d)额定功率是指二极管在正常操作条件下能够持续耗散的最大功率。

过高的功率可能导致二极管过热,从而功率失效。

因此,选择合适的ES D二极管时,我们需要确保其额定功率能够满足应用需求。

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。

ESD保护器件特性及应用

ESD保护器件特性及应用

ESD 保护器件特性及应用
概述
ESD 脉冲、电源瞬变、浪涌等现象是损坏芯片的主要原因。

NXP 提供
一个新系列的ESD 保护二极管, 非常适用于对抗ESD 及其他电压突变脉冲。

这些器件最多可以保护18 个数据通道,最大可抵抗30kV 的尖峰脉冲. 其引
脚容抗仅为10pF,非常适合保护高速或高频(可达200MHz 以上)数据线,
由于他们的小体积及非常小的漏电流,他们非常适用于一些对空间及功耗要
求严格的场合,如电池供电及手持设备。

PSED3V3L2UM 及PESD5V0L2UM 为市场中最先推出的无引脚封装的ESD 保护器件, 超小的SOT883 封装, 支持15kV 的保护级别, 1.0mm x 0.6mm x 0.5mm 体积使其支持更高的保护级别, 体积相比SOT23 缩小了90%.。

esd电阻作用

esd电阻作用

esd电阻作用(最新版)目录1.ESD 电阻的定义和作用2.ESD 电阻的分类和特性3.ESD 电阻的选用和应用正文【1.ESD 电阻的定义和作用】ESD(Electrostatic Discharge,静电放电)电阻,又称为防静电电阻,是一种用于保护电子设备免受静电放电损害的元器件。

静电放电可能会对电子设备造成严重的损坏,导致设备失效。

ESD 电阻的主要作用是在静电放电过程中消耗电能,将其转化为热能,从而避免对电子设备造成损害。

【2.ESD 电阻的分类和特性】根据材质和结构的不同,ESD 电阻可以分为多种类型,常见的有:碳膜电阻、金属氧化物电阻、陶瓷电阻等。

这些电阻具有以下特性:1.低电阻值:ESD 电阻的电阻值通常在 100Ω以下,以保证在静电放电时能够有效地消耗电能。

2.高耐压:ESD 电阻需要具备较高的耐压能力,以承受静电放电过程中产生的高电压。

3.快速响应:ESD 电阻具有较快的响应速度,能够在短时间内将静电放电的能量消耗掉。

4.稳定性:ESD 电阻在长时间的使用过程中,其性能参数变化较小,能够保持稳定的防护效果。

【3.ESD 电阻的选用和应用】在选择 ESD 电阻时,需要根据实际应用场景和设备要求,选择合适的类型和参数。

以下是一些常见的选用原则:1.根据防护等级选型:不同的防护等级要求选择不同类型的 ESD 电阻。

例如,对于需要高等级防护的设备,应选择具有较高耐压和快速响应的 ESD 电阻。

2.根据工作电压和电流选型:ESD 电阻的工作电压和电流应与被保护设备的工作电压和电流相匹配,以保证在静电放电时能够有效地防护。

3.根据安装方式选型:ESD 电阻有多种安装方式,如贴片、插件等。

在选择时,需要根据被保护设备的安装空间和方式,选择合适的 ESD 电阻。

ESD 电阻广泛应用于各种电子设备中,如手机、电脑、通讯设备、汽车电子等。

esd器件参数

esd器件参数

esd器件参数ESD器件参数ESD(Electrostatic Discharge)器件是一种用于防止静电放电引起的电气设备损坏的器件。

ESD器件参数是指用来描述ESD器件性能的各项参数。

在设计和选择ESD器件时,了解这些参数对于确保器件的可靠性和稳定性至关重要。

本文将介绍ESD器件的几个重要参数。

1. 静电放电容量(ESD C)静电放电容量是指ESD器件能够承受的最大静电放电能量。

该参数通常以单位千伏(kV)来表示。

较大的静电放电容量意味着ESD器件能够承受更高能量的静电放电,具有更好的抗ESD能力。

2. 静电放电保护等级(ESD Protection Level)静电放电保护等级是指ESD器件能够保护的最高静电放电电压。

该参数通常以单位千伏(kV)来表示。

较高的静电放电保护等级意味着ESD器件能够有效地保护电路免受更高电压的静电放电。

3. 工作电压(Operating Voltage)工作电压是指ESD器件能够正常工作的最高电压。

该参数通常以单位伏特(V)来表示。

在选择ESD器件时,需要确保其工作电压范围符合实际应用的需求。

4. 静电放电保护时间(ESD Protection Time)静电放电保护时间是指ESD器件在遭受静电放电时的响应时间。

该参数通常以纳秒(ns)来表示。

较短的静电放电保护时间意味着ESD器件能够更快地响应静电放电,更有效地保护电路。

5. 电流容量(Current Rating)电流容量是指ESD器件能够承受的最大电流。

该参数通常以单位安培(A)来表示。

较大的电流容量意味着ESD器件能够承受更高的电流,具有更好的抗电流冲击能力。

6. 耐温性能(Temperature Range)耐温性能是指ESD器件能够正常工作的温度范围。

该参数通常以摄氏度(℃)来表示。

在选择ESD器件时,需要确保其耐温性能符合实际应用的温度条件。

7. 封装类型(Package Type)封装类型是指ESD器件的外观尺寸和形状。

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二极管的主要参数

esd二极管的主要参数

esd二极管的主要参数【原创版】目录一、ESD 二极管的概念及作用二、ESD 二极管的主要参数1.钳位能力2.响应速度3.电容4.电流5.电压三、ESD 二极管的应用领域四、ESD 二极管的优点及局限性正文一、ESD 二极管的概念及作用ESD 二极管,即静电放电保护二极管,是一种用于保护电子设备免受静电放电干扰的半导体器件。

当设备遭受静电放电时,ESD 二极管能够快速导通电流,将产生的电压限制在安全范围内,从而保护设备中的敏感电路免受损坏。

二、ESD 二极管的主要参数1.钳位能力:钳位能力是指 ESD 二极管在遭受静电放电时,能够将电压限制在最低范围内的能力。

较强的钳位能力可以有效地保护设备免受静电放电的损害。

2.响应速度:响应速度是指 ESD 二极管在检测到静电放电信号后,开始导通电流的时间。

较快的响应速度可以减少设备受到静电放电干扰的时间,提高保护效果。

3.电容:电容是指 ESD 二极管的电荷存储能力。

低电容的 ESD 二极管可以减少信号传输过程中的损耗,保持信号的完整性。

4.电流:电流是指 ESD 二极管在导通状态下能够通过的电流值。

较大的电流值可以承受更高的静电放电电流,提高保护能力。

5.电压:电压是指 ESD 二极管的工作电压范围。

较低的工作电压可以减少设备的能耗,同时降低设备受到静电放电的风险。

三、ESD 二极管的应用领域ESD 二极管广泛应用于各种电子设备中,如计算机、通信设备、家电等,主要用于保护设备中的敏感电路免受静电放电的损害。

四、ESD 二极管的优点及局限性优点:1.响应速度快,能够迅速限制静电放电产生的电压;2.钳位能力较强,可以有效保护设备免受损坏;3.电容低,不影响信号传输质量;4.体积小,便于安装;5.成本较低,易于推广应用。

ESD 静电保护二极管介绍

ESD 静电保护二极管介绍

ESD 静电保护二极管介绍ESD 静电保护二极管是一种用于保护电子电路、器件和设备免受静电损伤的器件,它能够在静电放电(ESD)事件发生时提供快速的电压保护。

静电放电是静电电荷在不断积累和释放的过程中导致的瞬间高电压事件。

这种电压导致器件损坏,从而导致电路故障和设备损坏。

ESD 静电保护二极管能够在静电事件发生时快速反应并引导电流,从而保护电路和器件免受损伤。

ESD 静电保护二极管也被称为 TVS(transient voltage suppressor)二极管,它具有以下特点:-快速响应时间:ESD 静电保护二极管能够在几纳秒内响应静电事件,从而提供快速保护。

-高压保护:它们能够承受较高电压,从而提供更广泛的应用范围和更全面的保护。

-低电容:ESD 静电保护二极管电容较小,不会对电路的高频特性和信号传输产生影响。

-高温稳定性:ESD 静电保护二极管通常具有良好的高温稳定性和长寿命,可以在高温环境下稳定运行。

ESD 静电保护二极管通常用于集成电路(ICs)、模拟电路、数字电路、通信电路、计算机系统等高速电子器件和设备中,以确保其正常、稳定、可靠地运行。

▉Features特点Bidirectional双向Ultra-lowCapacitance超低电容▉Applications应用I/OInterfaces输入输出接口IndustrialandServeRobots工业和服务机器人LaptopsandDesktops便携和台式电脑TVandMonitors电视和监视器Wearables可穿戴电子产品▉Device Marking 产品打标▉Absolute Maximum Ratings 最大额定值▉Electrical Characteristics 电特性(TA=25℃ unless otherwise noted 如无特殊说明,温度为25℃)■Typical Characteristic Curve 典型特性曲线■Typical Application 典型应用▉Dimension 外形封裝尺寸。

ESD保护器件的主要性能参数

ESD保护器件的主要性能参数

下面说说给大家普及一下ESD保护器件的主要性能参数最大工作电压Max Working Voltage允许长期连续施加在ESD保护器件两端的工频电压的有效值,在此工作状态下ESD器件保持高阻态,这个电压大于等于正常工作电压即可。

触发电压TriggeringV oltageESD元件开始动作(导通)电压,是电压曲线的最高点。

钳位电压Clamping Voltage关键参数之一,ESD元件上的类似于稳态电压,一般在指定时间(30NS,这个概念可能很多工程师朋友不太了解)读取,其值越小使得静电脉冲对被保护器件的损伤越小。

漏电电流Leakage Current在指定直流工作电压的作用下,ESD保护器件中流过的电流,其值越小对被保护电路影响越小。

电容Capacitance关键参数之一,给定电压、频率下测得。

其值越小,对传输信号影响越小,对数据信号的正常传输起重要作用。

但不是说这个值越小越好,大体上,在高频信号需要做ESD防护的时候,就需要1PF以下的低容值。

接下来说说这些器件的分类表面贴装ESD保护器件分类:一、以硅技术为代表的ESD器件,如瞬态电压抑制器TVS管,生产厂商代表:On semi NXP原理:利用PN结的反向击穿,将静电能量导入大地。

优点:响应速度快,钳位电压很低;因本身不承受静电能量,所以抗冲击次数较高。

缺点:单向性,实现双向保护必须使用至少两个PN结;漏电流较大;容值较高,低容值产品价格较高;因本身不承受静电能量,所以静电能量走到大地上之后,如果此大地做的不干净,那么可能对局部电路还会产生影响。

二、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,生产厂商代表:AEMLittelfuseEPCOS原理:利用氧化锌等压敏材料的特性,实现对静电的防护。

优点:稳定;无极性;价格极低;因本身承受静电能量,所以流到大地上的能量减少很多。

缺点:钳位电压较高;漏电流较大;容值较高,低容值产品价格较高;因本身承受静电能量,所以抗冲击次数不高。

esd元器件用途范围

esd元器件用途范围

esd元器件用途范围esd元器件是一种专用于防止静电放电的器件。

ESD是英文Electrostatic Discharge的缩写,意为静电放电。

静电放电是指由于物体表面带电产生的突然放电现象,静电放电可以对电子元器件、集成电路、电子设备等造成损坏。

为了保护电子元器件和设备免受静电放电的影响,人们开发了ESD元器件。

ESD元器件的用途范围非常广泛,主要包括以下几个方面:1.保护电子元器件和集成电路:ESD元器件可以用于保护各种电子元器件和集成电路免受静电放电的损害。

这些器件可以通过吸收和放电静电能量,将其引导到大地,从而保护电子元器件和集成电路免受静电放电的影响。

2.保护电子设备:ESD元器件可以用于保护各种电子设备免受静电放电的影响。

电子设备通常在使用过程中会受到人体带电、电力系统突然断电等原因导致的静电放电,而ESD元器件可以提供快速放电通道,将静电能量迅速引导到地面,从而保护电子设备。

3.通信设备中的应用:ESD元器件可以用于保护通信设备免受静电放电的影响。

在通信设备中,静电放电可能会引起通信信号的干扰或中断。

通过在通信设备中使用ESD元器件,可以保护通信设备的正常运行,提高通信信号的质量和稳定性。

4.汽车电子系统中的应用:ESD元器件可以用于保护汽车电子系统免受静电放电的影响。

汽车电子系统通常包括各种传感器、控制器和执行器等元器件,而静电放电可能会对这些元器件造成损坏。

通过在汽车电子系统中使用ESD元器件,可以提高汽车电子系统的可靠性和稳定性。

5.医疗设备中的应用:ESD元器件可以用于保护医疗设备免受静电放电的影响。

在医疗设备中,静电放电可能会对设备的正常运行和医疗过程产生干扰。

通过在医疗设备中使用ESD元器件,可以提高医疗设备的可靠性和安全性。

总之,ESD元器件在保护电子元器件、电子设备和各种电子系统免受静电放电的影响方面发挥着重要作用。

通过应用ESD元器件,可以提高电子设备的可靠性和稳定性,减少静电放电所带来的风险和损失。

ESD保护器件的主要性能参数

ESD保护器件的主要性能参数

下面说说给大家普及一下ESD保护器件的主要性能参数最大工作电压Max Working Voltage允许长期连续施加在ESD保护器件两端的工频电压的有效值,在此工作状态下ESD器件保持高阻态,这个电压大于等于正常工作电压即可。

触发电压TriggeringV oltageESD元件开始动作(导通)电压,是电压曲线的最高点。

钳位电压Clamping Voltage关键参数之一,ESD元件上的类似于稳态电压,一般在指定时间(30NS,这个概念可能很多工程师朋友不太了解)读取,其值越小使得静电脉冲对被保护器件的损伤越小。

漏电电流Leakage Current在指定直流工作电压的作用下,ESD保护器件中流过的电流,其值越小对被保护电路影响越小。

电容Capacitance关键参数之一,给定电压、频率下测得。

其值越小,对传输信号影响越小,对数据信号的正常传输起重要作用。

但不是说这个值越小越好,大体上,在高频信号需要做ESD防护的时候,就需要1PF以下的低容值。

接下来说说这些器件的分类表面贴装ESD保护器件分类:一、以硅技术为代表的ESD器件,如瞬态电压抑制器TVS管,生产厂商代表:On semi NXP原理:利用PN结的反向击穿,将静电能量导入大地。

优点:响应速度快,钳位电压很低;因本身不承受静电能量,所以抗冲击次数较高。

缺点:单向性,实现双向保护必须使用至少两个PN结;漏电流较大;容值较高,低容值产品价格较高;因本身不承受静电能量,所以静电能量走到大地上之后,如果此大地做的不干净,那么可能对局部电路还会产生影响。

二、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,生产厂商代表:AEMLittelfuseEPCOS原理:利用氧化锌等压敏材料的特性,实现对静电的防护。

优点:稳定;无极性;价格极低;因本身承受静电能量,所以流到大地上的能量减少很多。

缺点:钳位电压较高;漏电流较大;容值较高,低容值产品价格较高;因本身承受静电能量,所以抗冲击次数不高。

ESD器件防护原理

ESD器件防护原理

一、ESD器件的主要性能参数 (2)二、TVS管(硅半导体) (2)三、压敏电阻(MLV/MOV) (3)四、TVS管和压敏电阻应用场合 (4)这里介绍手机中比较常用的TVS管和压敏电阻。

一、ESD器件的主要性能参数1、最大工作电压(Max Working Voltage)允许长期连续施加在ESD保护器件两端的电压(有效值),在此工作状态下ESD器件不导通,保持高阻状态,反向漏电流很小。

2、击穿电压(Breakdown Voltage)ESD器件开始动作(导通)的电压。

一般地,TVS管动作电压比压敏电阻低。

3、钳位电压(Clamping Voltage)ESD器件流过峰值电流时,其两端呈现的电压,超过此电压,可能造成ESD永久性损伤。

4、漏电流(Leakage Current)在指定的直流电压(一般指不超过最大工作电压)的作用下,流过ESD器件的电流。

一般地,TVS管的反向漏电流是nA级,压敏电阻漏电流是μA级,此电流越小,对保护电路影响越小。

5、电容(Capacitance)在给定电压、频率条件下测得的值,此值越小,对保护电路的信号传输影响越小。

比如硅半导体TVS管的结电容(pF级),压敏电阻的寄生电容(nF级)6、响应时间(Response Time)指ESD器件对输入的大电压钳制到预定电压的时间。

一般地,TVS管的响应时间是ns级,压敏电阻是μs级,此时间越小,更能有效的保护电路中元器件。

7、寿命(ESD Pulse Withstanding)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,基本上没有寿命限制;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,会随着使用次数的增多性能下降,存在寿命限制。

二、TVS管(硅半导体)瞬态抑制二极管(Transient Voltage Suppressor)简称TVS,是一种二极管形式的高效能保护器件,利用P-N 结的反向击穿工作原理,将静电的高压脉冲导入地,从而保护了电器内部对静电敏感的元件。

esd 器件 s参数

esd 器件 s参数

esd 器件 s参数ESD器件是一种用于保护电子设备免受静电放电(ESD)损害的重要元件。

ESD(Electrostatic Discharge)是指由于静电积累而导致的电荷突然放电的现象。

这种放电可以对电子设备造成严重的损害,甚至导致设备完全失效。

因此,为了保护电子设备的可靠性和稳定性,ESD器件的设计和选择至关重要。

本文将介绍ESD器件的S参数,即散射参数,以及其在电路设计中的应用。

散射参数(S参数)是描述电路中信号传输和散射特性的一种重要参数。

对于ESD器件来说,S参数可以描述其在高频信号下的散射特性,如反射系数和传输系数。

通过分析ESD器件的S参数,可以评估其在电路中的性能表现,以及与其他器件的匹配程度。

ESD器件的S参数包括S11、S12、S21和S22。

其中,S11代表反射系数,即从端口1进入器件后,再从端口1反射回来的信号与进入信号之间的比值。

S12代表传输系数,即从端口2进入器件后,从端口1输出的信号与进入信号之间的比值。

S21代表增益,即从端口1进入器件后,从端口2输出的信号与进入信号之间的比值。

S22代表反射系数,即从端口2进入器件后,再从端口2反射回来的信号与进入信号之间的比值。

通过分析ESD器件的S参数,可以得到其频率响应、幅度响应和相位响应等信息。

这些信息对于电路设计非常重要。

例如,在射频电路设计中,我们需要保证信号的传输和反射效果都达到预期的要求。

通过分析ESD器件的S参数,我们可以选择合适的器件并进行匹配,以确保信号的传输和反射效果都符合设计要求。

在实际应用中,ESD器件的S参数还可以用于优化电路性能。

通过调整ESD器件的参数,如材料、尺寸和结构等,可以改变其S参数,从而影响电路的性能。

例如,在射频天线设计中,我们可以通过调整ESD器件的参数来优化天线的增益和方向性。

通过分析ESD器件的S参数,我们可以了解到不同参数对电路性能的影响,从而选择最佳的设计方案。

在ESD保护电路设计中,ESD器件的S参数也起到了重要的作用。

esd相关参数

esd相关参数

esd相关参数ESD相关参数概述静电放电(Electrostatic Discharge,简称ESD)是指物体之间因静电电荷的积累而产生的电荷放电现象。

在电子产品制造和使用过程中,ESD可能会对电子元件造成损害或故障,因此需要采取措施来防止ESD的发生。

ESD相关参数是指在评估和测试电子元件或设备的ESD性能时所使用的一些关键参数。

1. ESD耐受电压(ESD Withstand Voltage)ESD耐受电压是指电子元件或设备在受到ESD冲击时能够承受的最大电压。

对于不同类型的电子元件和设备,其ESD耐受电压要求是不同的。

一般来说,ESD耐受电压越高,说明该元件或设备对ESD 的抵抗能力越强。

2. ESD保护等级(ESD Protection Level)ESD保护等级是指电子元件或设备所具备的防护能力,用于评估其对ESD的抵抗能力。

常见的ESD保护等级有三级:基本保护等级(Level 1)、增强保护等级(Level 2)和最高保护等级(Level 3)。

不同的保护等级对应着不同的ESD防护措施,以满足不同应用场景的需求。

3. ESD敏感性等级(ESD Sensitivity Level)ESD敏感性等级是指电子元件或设备对ESD的敏感程度。

根据不同的ESD敏感性等级,可以确定在操作、制造和运输过程中应采取的ESD防护措施。

常见的ESD敏感性等级有三级:普通敏感性等级(Class 1A、1B、1C)、一般敏感性等级(Class 2A、2B、2C)和特殊敏感性等级(Class 3A、3B、3C)。

4. ESD保护器件(ESD Protection Devices)ESD保护器件是用于保护电子元件或设备免受ESD损害的一种被动元件。

常见的ESD保护器件包括二极管、MOS管和保护电阻等。

这些器件可以通过引流电荷、吸收电荷或限制电流等方式来保护电子元件或设备免受ESD的危害。

5. ESD测试标准(ESD Test Standards)ESD测试标准是用于评估和测试电子元件或设备的ESD性能的一系列标准规范。

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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ES D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ES D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ES D能量并且保护系统免遭ES D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。

TVS相关参数处理瞬时脉冲对器件损害的最好办法是将瞬时电流从敏感器件引开。

TVS二极管在线路板上与被保护线路并联,当瞬时电压超过电路正常工作电压后,TVS二极管便发生雪崩,提供给瞬时电流一个超低电阻通路,其结果是瞬时电流通过二极管被引开,避开被保护器件,并且在电压恢复正常值之前使被保护回路一直保持截止电压。

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。

许多器件在承受多次冲击后,其参数及性能会发生退化,而只要工作在限定范围内,二极管将不会发生损坏或退化。

从以上过程可以看出,在选择TVS二极管时,必须注意以下几个参数的选择:1. 最小击穿电压VBR和击穿电流IR。

VBR是TVS最小的击穿电压,在25℃时,低于这个电压TVS是不会发生雪崩的。

当TVS流过规定的1mA电流(IR)时,加于TVS两极的电压为其最小击穿电压VBR。

按TVS的VBR与标准值的离散程度,可把VBR分为5%和10%两种。

对于5%的VBR来说,VWM=0.85VBR;对于10%的VBR来说,VWM=0.81VBR。

为了满足IEC61000-4-2国际标准,TVS二极管必须达到可以处理最小8kV(接触)和15kV(空气)的ES D冲击,有的半导体生产厂商在自己的产品上使用了更高的抗冲击标准。

对于某些有特殊要求的便携设备应用,设计者可以按需要挑选器件。

2. 最大反向漏电流ID和额定反向关断电压VWM。

VWM这是二极管在正常状态时可承受的电压,此电压应大于或等于被保护电路的正常工作电压,否则二极管会不断截止回路电压;但它又需要尽量与被保护回路的正常工作电压接近,这样才不会在TVS工作以前使整个回路面对过压威胁。

当这个额定反向关断电压VWM加于TVS的两极间时它处于反向关断状态,流过它的电流应小于或等于其最大反向漏电流ID。

3. 最大箝位电压VC和最大峰值脉冲电流IPP。

当持续时间为20mS的脉冲峰值电流IPP流过T VS时,在其两端出现的最大峰值电压为VC。

VC、IPP反映了TVS的浪涌抑制能力。

VC与VBR 之比称为箝位因子,一般在1.2~1.4之间。

VC是二极管在截止状态提供的电压,也就是在ESD 冲击状态时通过TVS的电压,它不能大于被保护回路的可承受极限电压,否则器件面临被损伤的危险。

4. Pppm额定脉冲功率,这是基于最大截止电压和此时的峰值脉冲电流。

对于手持设备,一般来说500W的TVS就足够了。

最大峰值脉冲功耗PM是TVS能承受的最大峰值脉冲功耗值。

在给定的最大箝位电压下,功耗PM越大,其浪涌电流的承受能力越大。

在给定的功耗PM下,箝位电压VC越低,其浪涌电流的承受能力越大。

另外,峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。

而且,TVS所能承受的瞬态脉冲是不重复的,器件规定的脉冲重复频率(持续时间与间歇时间之比)为0.01%。

如果电路内出现重复性脉冲,应考虑脉冲功率的累积,有可能损坏TVS。

5. 电容量C。

电容量C是由TVS雪崩结截面决定的,是在特定的1MHz频率下测得的。

C的大小与TVS的电流承受能力成正比,C太大将使信号衰减。

因此,C是数据接口电路选用TVS的重要参数。

电容对于数据/信号频率越高的回路,二极管的电容对电路的干扰越大,形成噪声或衰减信号强度,因此需要根据回路的特性来决定所选器件的电容范围。

高频回路一般选择电容应尽量小(如LCTVS、低电容TVS,电容不大于3pF),而对电容要求不高的回路电容选择可高于4 0pF。

ESD应用1.底部连接器的应用底部连接器设计广泛应用在移动消费类产品上,目前市场上应用产品主要为移动电话、PDA、D SC(数码相机)以及MP3等便携产品。

由于是直流回路,可选用高电容器件。

此端口可能会受到高能量的冲击,可以选用集成了TVS 和过流保护功能的器件。

如图1所示,是便携产品的底部连接器保护电路的示意图,其中的数据线保护IC为NZQA5V6XV5T1、NZQA6V2XV5T1、NZQA6V8XV5T1、NZQA8V2XV5T1、NZQA 5V6AXV5T1、NZQA6V8AXV5T1、MSQA6V1W5T2、SMF05T1和NSQA6V8AW5T2。

以上产品都带4个单相独立线路ES D保护,其中MSQA系列、NSQA系列和SMF05的封装形式是SC-88A,NZQA系列的封装形式是SOT-553。

其中NZQA5V6XV5是5.6V单向式TVS保护器件;NZQA6V 2XV5是6.2V单向式TVS保护器件;NZQA6V8XV5是6.8V单向式TVS保护器件;NZQA6V8AX V5是6.8V单向式、低电容TVS保护器件;NUP4102XV6是14V双向式、低电容TVS。

这些S OT5xx封装的TVS器件均针对260℃回焊温度处理工艺生产,符合100%无铅和静电放电保护的要求,比传统的SC88封装减少电路板空间达36%,降低厚度40%,适合用于对电路板空间要求严格的便携设备,如手机、数码相机、MP3播放器。

2 RJ-45(10/100M以太网网络) RJ-45接口广泛应用在网络连接的接口设备上,典型的应用就是10/100M以太网网络。

如图2所示,RJ-45数据线保护主要应用了安森美公司的低电容瞬态电压抑制二极管--SL05,工作电压是5V。

实际上该公司有一系列的SLXX产品,产品从SL05到SL24,工作电压覆盖5V、12V、15V、24V。

符合IEC 61000-4-2(ESD)15kV(空气)8kV(接触)/IEC 61000-4-4(EFT)40A(5/ 50ns)/IEC 61000-4-5(Lightning)12A(8/20us)标准,除了用在LAN/WAN设备上,还适合用于高速数据线保护,移动电话和US B端口的保护。

3. 视频线路的保护目前视频常见的输出端口设计有D-SUB(如图3)、DVI(28线)、SCART(19线)和D-TERMINAL(主要日系产品在用)。

视频数据线具有高数据传输率,数据传输率高达480Mbps,有的视频数据传输率达到1G以上,因而要选择低电容LCTVS,它通常是将一个低电容二极管与TVS二极管串联,以降低整个线路的电容(可低于3pF),达到高速率回路的要求。

ONSEMI半导体公司的SRDA05-4具有良好的低电容特性,能够提供4路ES D保护,而它的后继产品SRDA05-6能够提供多达6路ES D保护。

SRDA05-X系列产品适用于所有高速通讯线路的保护。

4. SIM卡数据线路保护SIM卡数据线路保护一直是各个公司的产品重点,而且专门为此类端口设计的集ES D(TVS)/EMI/ RFI防护于一个芯片的器件,充分体现了片式器件的无限集成方案。

在针对不同用途选择器件时,要避免使器件工作在其设计参数极限附近,还应根据被保护回路的特征及可能承受ESD冲击的特征选用反应速度足够快、敏感度足够高的器件,这对于有效发挥保护器件的作用十分关键,另外集成了其它功能的器件也应当首先考虑。

众多半导体厂商提供了多种不同的TVS二极管封装形式,尤其是像SOT23和SC-70,以及与芯片同等大小的倒装芯片之类的微型封装,在板上只占约4.8mm2的位置,却可以同时保护多个线路。

最近的许多新产品更是适应便携设备高集成度、小型化要求,将EMI/RFI/ES D保护集成在一个器件中,不但可以有效缩小空间,还大大减少了成本,降低了器件采购成本和加工成本,对于同时需要这几种保护功能的端口来说,可谓设计者的首选(图4)。

5. USB保护一般USB的ESD保护分上行(图5)和下行(图6)两种情况。

针对USB 1.1的ESD保护下行主要采用了NUF2101,上行ES D保护采用STF202或者NUF2221W1T2。

这些产品即能满足US B线路终端的ES D保护,还具有良好的滤波功能。

6. 音频/扬声器数据线路保护在音频数据线路保护方面(图6),由于音频回路的信号速率比较低,对器件电容的要求不太高,100pF左右都是可以接受的。

有的手机设计中将耳机和麦克风合在一起,有的则是分立线路。

前一种情况可以选择单路TVS,而后一种情况如果两个回路是邻近的,则可以选用多路TVS阵列,只用一个器件就能完成两个回路的保护。

7. 按键/开关对于按键和开关回路,这些回路的数据率很低,对器件的电容没有特殊要求,用普通的TVS阵列都可以胜任。

本文总结以上的产品主要是针对数据线路的ESD保护。

在表1中所列器件中有四款是专为为USB、以太网、防火墙和其他高速数据应用设计的滤波器。

这些器件符合USB的所有要求,包括电磁干扰滤波和上行/下行端口的线路终端。

这些新型集成元件均能替代目前需采用12个元件的分立元件解决方案。

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