在便携应用中采用TVS二极管进行ESD保护

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不同电源域之间的esd保护结构

不同电源域之间的esd保护结构不同电源域之间的ESD（静电放电）保护结构引言：随着电子设备的快速发展，静电放电（ESD）对电路的破坏成为一个严重的问题。

在不同电源域之间添加ESD保护结构可以有效地防止ESD对电路的损害。

本文将讨论不同电源域之间常见的ESD保护结构。

一、电源域之间的ESD保护需求在现代电子设备中，不同电源域之间的数据交换十分普遍。

然而，由于不同电源域之间可能存在电位差，ESD可能会通过这些电位差对电路产生损害。

因此，需要在不同电源域之间添加合适的ESD保护结构，以保护电路免受ESD的侵害。

二、常见的ESD保护结构1. 双向TVS二极管双向TVS（Transient Voltage Suppressor）二极管是一种常见的ESD保护结构。

它可以将过电压引导到接地或电源上，从而保护电路。

在不同电源域之间，可以使用双向TVS二极管来提供双向的ESD保护。

2. TVS二极管与电容在一些设计中，为了提高ESD保护效果，可以将TVS二极管与电容并联使用。

电容可以提供额外的滤波功能，使电路对ESD的抵抗能力更强。

3. ESD保护芯片ESD保护芯片是一种专门用于ESD保护的集成电路。

它通常包含多个ESD保护单元，可以提供较高的ESD保护能力。

在不同电源域之间，可以使用ESD保护芯片来提供全面的ESD保护。

4. 共模ESD保护在不同电源域之间，可能存在共模ESD（Common Mode ESD）问题。

共模ESD保护结构通常由电位补偿电路和双向TVS二极管组成，可以有效地抑制共模干扰。

三、ESD保护结构的设计考虑因素在设计不同电源域之间的ESD保护结构时，需要考虑以下因素：1. ESD保护能力ESD保护结构的主要目标是提供有效的ESD保护。

因此，在选择ESD 保护结构时，需要考虑其ESD保护能力是否能够满足设计要求。

2. 响应时间ESD保护结构的响应时间也是一个重要的设计考虑因素。

较短的响应时间可以更好地抵御ESD，减少电路的损害。

TVS ESD 二极管介绍与应用说明

TVS ESD 二极管介绍与应用说明便携式设备的ESD保护十分重要，而TVS二极管是一种十分有效的保护器件，与其它器件相比有其独特的优势，但在应用时应当针对不同的保护对象来选用器件，因为不同的端口可能受到的静电冲击有所不同，不同器件要求的保护程度也有不同。

要注意相应的参数鉴别以及各个生产商的不同设计，同时还要进行合理的PCB布局。

本文介绍在便携式设备的ESD保护中如何应用TVS二极管器件。

便携式设备如笔记本电脑、手机、PDA、MP3播放器等，由于频繁与人体接触极易受到静电放电(ESD)的冲击，如果没有选择合适的保护器件，可能会造成机器性能不稳定，或者损坏。

更坏的情况是查不出确切的原因，使用户误认为是产品质量问题而损坏企业信誉。

一般情况下，对此类设备暴露在外面可能与人体接触的端口都要求进行防静电保护，如键盘、电源接口、数据口、I/O口等等。

现在比较通用的ESD标准是IEC61000-4-2，应用人体静电模式，测试电压的范围为2kV～15kV(空气放电)，峰值电流最高为20A/ns，整个脉冲持续时间不超过60ns。

在这样的脉冲下所产生的能量总共不超过几百个微焦尔，但却足以损坏敏感元器件。

便携式设备所采用的IC器件大多是高集成度、小体积产品，精密的加工工艺使硅晶氧化层非常薄，因而更易击穿，有的在20V左右就会受到损伤。

传统的保护方法已不再普遍适用，有的甚至还会造成对设备性能的干扰。

TVS二极管的特点可用于便携式设备的ESD保护器件有很多，例如设计人员可用分立器件搭建保护回路，但由于便携设备对于空间的限定以及避免回路自感，这种方法已逐渐被更加集成化的器件所替代。

多层金属氧化物器件、陶瓷电容还有二极管都可以有效地进行防护，它们的特性及表现各有不同，TVS二极管在此类应用中的独特表现为其赢得了越来越大的市场。

TVS二极管最显着的特点一是反应迅速，使瞬时脉冲在没有对线路或器件造成损伤之前就被有效地遏制，二是截止电压比较低，更适用于电池供电的低电压回路环境。

tvs二极管原理

tvs二极管原理Tvs二极管原理Tvs二极管，全称为Transient Voltage Suppression diode，是一种常见的电子元件，用于保护电路免受过电压的损害。

它的工作原理基于二极管的电导性和电阻性，能够在电路中迅速响应过电压，并将其导向地。

本文将介绍Tvs二极管的原理及其在电路保护中的应用。

Tvs二极管的原理是基于PN结的特性。

PN结是由P型半导体和N 型半导体组成的结构，其中P型半导体富含正电荷载体（空穴），而N型半导体富含负电荷载体（电子）。

当P型和N型半导体相接触时，形成了一个电势差，称为内建电势。

在正向偏置（P型半导体为正极，N型半导体为负极）时，电流可以流过PN结，而在反向偏置（P型半导体为负极，N型半导体为正极）时，电流无法通过。

Tvs二极管利用了反向偏置时PN结的特性。

当电路中出现过电压时，Tvs二极管会迅速响应并导通。

在导通状态下，它会将过电压导向地，从而保护电路中的其他元件免受损坏。

Tvs二极管的导通特性使其能够吸收电路中的过电压，并将其分散到地。

一旦过电压消失，Tvs二极管会恢复到正常的阻断状态。

Tvs二极管的导通特性与其结构有关。

在Tvs二极管的结构中，会添加一种特殊的材料，称为压敏材料。

这种材料具有非线性电阻特性，可以使Tvs二极管在电压超过某个阈值时快速导通。

压敏材料的特性使得Tvs二极管能够有效地吸收过电压，并将其分散到地。

Tvs二极管在电路保护中起着重要的作用。

它可以用于各种电子设备，如电源电路、通信设备和计算机等。

在这些设备中，电压波动或突发的过电压可能会对电路中的元件造成损坏。

通过将Tvs二极管连接在这些元件的输入端或输出端，可以在电路发生过电压时迅速保护其免受损坏。

除了保护电路免受过电压的损害外，Tvs二极管还具有其他一些特点。

首先，它具有响应速度快的优点，可以在纳秒级别内响应过电压。

其次，Tvs二极管具有较低的电阻值，可以快速将过电压导向地。

esd结构防护设计

ESD结构防护设计的主要目标是确保电子系统的功能可靠性，避免ESD（静电放电）对系统产生干扰或损坏。

以下是一些常见的ESD防护设计方法：
1. 隔离和接地：将ESD敏感器件隔离并接地可以有效地防止ESD 对系统的影响。

这可以通过在电路板上的敏感区域设置ESD防护器件，如TVS二极管、齐纳二极管等来实现。

2. 滤波器：在电源和信号线路上设置滤波器可以有效地减少ESD 产生的噪声干扰。

这可以通过使用LC滤波器、RC滤波器或者铁氧体磁珠等来实现。

3. 屏蔽：使用金属屏蔽材料将ESD敏感器件或电路板包裹起来，可以有效地防止ESD电磁场对系统的影响。

这可以通过在PCB上设置金属罩或者使用金属盒等方式来实现。

4. 限流：在ESD防护器件上设置限流电阻可以有效地限制ESD 电流的幅度，从而保护敏感器件或电路。

这可以通过在TVS二极管或齐纳二极管上串联限流电阻来实现。

5. 保护电路：在电路中添加保护电路可以防止ESD对电路的影响。

这可以通过在电路中添加电压钳位器件、过压保护器件等来实现。

6. 人体放电：在人体放电模型（HBM）下，通过设置放电电阻、电容等元件，可以有效地将人体静电放电引入到地线中，从而避免对系统的影响。

以上是一些常见的ESD防护设计方法，但具体的防护方案需要根据具体的系统和应用场景来确定。

TVS管ESD保护压敏电阻自恢复保险丝之间的区别

TVS管，ESD保护，压敏电阻，自恢复保险丝之间的区别（一）一、TVS管TVS(Transient Voltage Suppresser瞬态电压抑制器)是普遍使用的一种新型高效电路保护器件，它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。

当它的两端经受瞬间的高能量冲击时，TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而把它的两端电压钳制在一个预定的数值上，从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。

正因为如此，TVS可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压，以及感应雷所产生的过电压TVS管是瞬态电压抑制器（Transient Voltage Suppressor）的简称。

它的特点是：响应速度特别快（为ps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。

TVS管有单向与双向之分（单向的型号后面的字母为“A”，双向的为“CA”），单向TVS 管的特性与稳压二极管TVS管使用时，一般并联在被保护电路上。

为了限制流过TVS 管的电流不超过管子允许通过的峰值电流IPP，应在线路上串联限流元件，如电阻、自恢复保险丝、电感等。

相似，双向TVS管的特性相当于两个稳压二极管反向串联。

二、压敏电阻压敏电阻是一种限压型保护器件。

利用压敏电阻的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻的两极间，压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保护。

压敏电阻的主要参数有：压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。

压敏电阻的响应时间为ns级，比空气放电管快，比TVS管稍慢一些，一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。

压敏电阻主要可用于直流电源、交流电源、低频信号线路、带馈电的天馈线路。

二极管esd保护电路原理

二极管esd保护电路原理二极管ESD（静电保护）电路是一种用于保护电子设备免受静电损害的技术。

ESD是指当电子设备与带有静电的人体或其他物体接触时，可能导致设备损坏或失效的现象。

ESD保护电路的作用是通过引导和消耗静电放电，保护电子设备免受损害。

在讨论二极管ESD保护电路原理之前，先简单介绍一下静电放电的原因。

静电放电是由于物体在接触过程中产生静电，静电在接触之后会迅速放电，导致大量电流通过电子设备。

这些电流可能会导致设备内部的电路元件短路或击穿，从而导致设备损坏。

因此，需要采取措施防止静电放电对设备造成危害。

二极管ESD保护电路的工作原理是通过将静电放电转移到地线或电源线上，从而阻止静电放电影响设备内部电路。

常见的ESD保护电路包括并联二极管、串联二极管和多种组合应用的二极管电路。

1. 并联二极管ESD保护电路并联二极管ESD保护电路是指将二极管连接在设备的输入端和地线之间。

当静电放电时，二极管将电流导向地线，从而将静电放电转移到地线上，阻止静电放电通过设备内部电路。

并联二极管ESD保护电路的工作原理是当设备输入端发生高静电放电时，二极管将充当导体，将电流导向地线。

由于二极管具有单向导电性，所以只有在静电放电时，二极管才会起作用。

在正常工作时，二极管处于高阻态，不影响信号的传输。

2. 串联二极管ESD保护电路串联二极管ESD保护电路是指将二极管连接在设备的输入端与正常工作电路之间。

当静电放电时，二极管将静电电流引导到地线，从而保护正常工作电路。

串联二极管ESD保护电路的工作原理是当设备输入端发生高静电放电时，二极管将起到击穿电压保护的作用。

当二极管检测到静电放电时，二极管会变为导通状态，将静电电流引导到地线。

在正常工作时，二极管处于正常工作状态，不影响电路的传输。

3. 组合应用的二极管ESD保护电路组合应用的二极管ESD保护电路是指将多个二极管连接在设备的输入端和地线之间，以实现更高的保护效果。

芯片设计常用io口和esd器件

芯片设计常用io口和esd器件随着科技的飞速发展，芯片设计在各类电子产品中的应用越来越广泛。

在芯片设计中，IO口和ESD（静电放电）器件是至关重要的组成部分。

本文将简要介绍芯片设计中IO口和ESD器件的相关知识，并探讨如何选择与应用这些器件以防止静电放电造成的损坏。

一、芯片设计中的IO口概述IO口（Input/Output Port）是芯片与外部设备进行数据交互的通道。

在芯片设计中，IO口可以分为输入端和输出端。

输入端负责接收外部信号，输出端则负责将芯片内部处理后的信号传输至外部设备。

IO口在芯片设计中有着广泛的应用，如存储器接口、串行通信接口、并行通信接口等。

二、ESD器件的作用和分类ESD（Electrostatic Discharge）器件是用于保护芯片免受静电放电损害的防护器件。

静电放电会导致芯片内部电路损坏，影响产品的正常使用。

ESD 器件的作用就是在静电放电发生时，通过限制电压和电流的流动，保护芯片免受损害。

根据工作原理，ESD器件可分为以下几类：s二极管：瞬态电压抑制二极管，能迅速吸收和抑制静电放电产生的高电压。

2.压敏电阻：当电压超过一定范围时，电阻值迅速降低，将静电能量导入地线。

3.陶瓷气体放电管：利用气体放电原理，将静电能量转化为热能释放。

4.金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）：利用MOSFET的寄生电容，实现对静电放电的抑制。

三、IO口和ESD器件的选择与应用1.根据工作电压和电流选择合适的ESD器件：不同类型的ESD器件适用于不同电压和电流范围，需根据实际应用场景进行选择。

2.考虑防护等级：根据芯片所承受的静电放电电压和防护等级要求，选择相应防护等级的ESD器件。

3.匹配传输速率：高速信号传输时，需选用具有较高传输速率的ESD器件。

4.考虑空间和成本因素：在满足防护性能的前提下，选择体积小、成本低的ESD器件。

四、防止ESD损坏的注意事项1.设计合理的电路布局：合理规划芯片布局，降低静电放电路径。

TVS防护电路的应用详解

TVS防护电路的应用详解TVS瞬态电压抑制（二极管）原理应用特性瞬态抑制二极管(TVS)又叫钳位型二极管，是目前国际上普遍使用的一种高效能电路保护器件，它的外型与普通二极管相同，但却能吸收高达数千瓦的浪涌功率。

它的主要特点是在反向应用条件下，当承受一个高能量的大脉冲时，其工作阻抗立即降至极低的导通值，从而允许大电流通过，同时把电压钳制在预定水平，其响应时间仅为10-12毫秒，因此可有效地保护电子线路中的精密元器件。

TVS允许的正向浪涌（电流）在TA=250C，T=10ms条件下，可达50～200A。

双向TVS可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率，并把电压钳制到预定水平，双向TVS适用于交流电路，单向TVS一般用于直流电路。

可用于防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率等，是一种理想的保护器件。

耐受能力用瓦特(W)表示。

TVS(Transient Voltage Suppression)是一种限压保护器件，作用与压敏电阻很类似。

也是利用器件的非线性特性将过电压钳位到一个较低的电压值实现对后级电路的保护。

TVS管的主要参数有：反向击穿电压、最大钳位电压、瞬间功率、结（电容）、响应时间等。

TVS的响应时间可以达到ps级，是限压型浪涌保护器件中最快的。

用于（电子）电路的过电压保护时其响应速度都可满足要求。

TVS管的结电容根据制造工艺的不同，大体可分为两种类型，高结电容型TVS一般在几百～几千pF的数量级，低结电容型TVS的结电容一般在几pF～几十pF的数量级。

一般分立式TVS的结电容都较高，表贴式TVS管中两种类型都有。

在高频（信号）线路的保护中，应主要选用低结电容的TVS管。

TVS管的非线性特性比压敏电阻好，当通过TVS管的过电流增大时，TVS管的钳位电压上升速度比压敏电阻慢，因此可以获得比压敏电阻更理想的残压输出。

在很多需要精细保护的电子电路中，应用TVS管是比较好的选择。

TVS管的通流容量在限压型浪涌保护器中是最小的，一般用于最末级的精细保护，因其通流量小，一般不用于交流（电源）线路的保护，直流电源的防雷电路使用TVS管时，一般还需要与压敏电阻等通流容量大的器件配合使用。

esd基本电路

esd基本电路摘要：1.ESD 基本电路的概述2.ESD 基本电路的组成3.ESD 基本电路的工作原理4.ESD 基本电路的应用领域5.ESD 基本电路的优缺点正文：【1.ESD 基本电路的概述】ESD 基本电路，即静电放电保护电路，是一种用于保护电子设备免受静电放电损害的电路。

静电放电会对电子设备造成严重的损坏，导致设备失效。

因此，在电子设备的设计和制造过程中，ESD 基本电路被广泛应用，以确保设备在使用过程中的稳定性和可靠性。

【2.ESD 基本电路的组成】ESD 基本电路主要由以下几个部分组成：(1) 保护元件：保护元件是ESD 基本电路的核心部分，通常采用TVS 二极管、变压器、滤波器等元件，用于将输入信号中的静电放电电压限制在安全范围内，防止设备受到损坏。

(2) 滤波器：滤波器用于滤除输入信号中的高频噪声，保证设备正常工作。

(3) 接地：ESD 基本电路需要良好的接地系统，以便将静电放电电流迅速引入地面，避免设备受到损害。

【3.ESD 基本电路的工作原理】当设备遭受静电放电时，ESD 基本电路会发挥以下作用：(1) 电流分流：ESD 基本电路中的保护元件可将输入信号中的静电放电电流分流到地面，避免电流通过设备内部电路，从而降低设备受到的损害。

(2) 电压钳位：保护元件可在静电放电过程中，将电压限制在设备可承受的范围内，避免设备因电压过高而损坏。

【4.ESD 基本电路的应用领域】ESD 基本电路广泛应用于以下领域：(1) 电子消费品：如手机、电视、电脑等设备，以确保设备在使用过程中的稳定性和可靠性。

(2) 工业控制领域：如自动化设备、传感器等，防止静电放电对设备造成损坏。

(3) 医疗设备：如心电图机、监护仪等，确保设备在各种环境下的可靠性和稳定性。

【5.ESD 基本电路的优缺点】(1) 优点：ESD 基本电路可有效保护电子设备免受静电放电的损害，提高设备的可靠性和稳定性，延长设备使用寿命。

ESD保护电路的模拟仿真

ESD保护电路的模拟仿真ESD（电静电放电）是现代集成电路领域面临的一个严重问题。

在电子设备使用过程中，由于静电的产生和积累，可能会导致电子器件受到损坏，甚至无法正常工作。

因此，为了保护集成电路免受ESD的影响，设计并模拟仿真ESD保护电路成为一项重要的工作。

一、ESD保护电路的功能与原理ESD保护电路主要功能是在ESD事件发生时，吸收静电放电的能量并将其传播到地线，维持被保护器件的工作电压稳定。

ESD保护电路主要由两个部分组成：ESD保护电路的前端和ESD保护电路的后端。

ESD保护电路的前端通常由一个或多个元件组成，如TVS二极管、Metal Oxide Varistor（MOV）、Spark Gap等。

这些元件主要用来吸收ESD产生的高能量放电，并将其传递到地线。

其中，TVS二极管是最常见的前端ESD保护元件，因其结构简单且响应速度快被广泛应用。

ESD保护电路的后端主要由驱动器、限流电阻等组成，用来控制ESD事件的过程，确保ESD电流在允许范围内。

限流电阻的作用是限制ESD电流的大小，避免对保护器件造成二次损害。

驱动器的作用是使保护电路能够快速响应ESD放电，并迅速传递ESD能量到地线。

二、ESD保护电路的模拟仿真方法在设计ESD保护电路之前，进行模拟仿真是非常必要的。

通过模拟仿真可以预测ESD保护电路的性能和响应，有助于优化保护电路的设计。

下面给出了ESD保护电路模拟仿真的几种常见方法。

1. SPICE仿真SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）是一种常用的电路仿真工具，可以用于模拟和分析电路的性能。

在设计ESD保护电路时，可以使用SPICE软件进行电路结构和参数的仿真，以实现对保护电路的性能进行评估。

2. 有限元仿真有限元仿真是一种基于数值方法的电磁场仿真技术，可以用于分析电路中的电磁场分布和ESD放电的传播路径。

LED及ESD防护介绍

LED及ESD防护介绍LED和ESD防护是电子领域中非常重要的概念，LED是一种发光二极管，被广泛应用于各种电子产品中，而ESD（静电放电）则是一种可能对电子元件造成损害的现象。

在电子产品的设计和制造过程中，LED及ESD 防护是必须要考虑的重要因素，以确保电子产品的稳定性和可靠性。

LED是一种以固态半导体为基础的光源，具有高效能、长寿命、高亮度等特点，因此在各种电子产品中得到了广泛应用，如LED灯、LED显示屏、LED背光等。

然而，LED也具有一定的灵敏度，对外部环境的影响较为敏感，因此在设计和安装LED时需要考虑LED的保护和防护问题。

LED防护主要包括以下几个方面：1.温度控制：LED在工作时会产生一定的热量，如果温度过高容易影响LED的寿命和稳定性，因此需要对LED进行散热设计，确保LED的工作温度在合理范围内。

2.电压和电流限制：LED对电压和电流的要求比较苛刻，如果电压和电流不稳定或超过LED的额定参数，可能导致LED烧坏或损坏，因此需要在LED的设计和应用中加入电压和电流限制电路。

3.光学设计：LED的光效率和发光均匀性与光学设计密切相关，需要根据LED的实际应用场景进行光学设计，以达到最佳的光学效果。

4.防尘防水：LED产品通常使用在室外或潮湿环境中，因此需要考虑防尘防水的设计，确保LED的稳定性和可靠性。

ESD是一种在静电条件下产生的突发放电现象，可能对电子元件造成损害，导致电子产品的故障和损坏。

因此在设计和制造电子产品的过程中需要考虑ESD防护问题，以确保电子产品的可靠性和稳定性。

ESD防护主要包括以下几个方面：1.选择防护元件：在设计电路时可以选择一些防护元件，如TVS二极管、防护二极管等，用于吸收和抑制ESD放电，保护电子元件不受损害。

2.加强接地设计：良好的接地设计是减少ESD损害的有效方法，可以通过增加接地点、加强接地线的连接等方式来提高设备的接地性能。

3.防护涂层：在电子产品的表面涂覆一层防护涂层可以有效降低ESD的危害，减少ESD对电子产品的影响。

常用的esd保护方案

常用的ESD保护方案引言ESD（Electrostatic Discharge，静电放电）是在两个物体之间发生电荷平衡的过程中，产生突发电流的现象。

ESD不仅会对电子设备产生瞬时的电压冲击，还可能引起电子设备的破坏、故障或降低其可靠性。

为了保护电子设备免受ESD的影响，需要采取适当的ESD保护方案。

本文将介绍几种常用的ESD保护方案，以帮助开发者选择适合自己产品的保护措施。

1. ESD保护器件ESD保护器件是最常见和最简单的ESD保护方案之一。

其工作原理是通过引入具有高电阻的元件来快速放电，从而使ESD电流得以释放，保护电子设备不受损坏。

常见的ESD保护器件包括二极管、MOSFET和TVS二极管。

•二极管：二极管是一种常见的ESD保护器件，其工作原理是在一定的电压范围内使电流流过。

具有良好的电流导通特性，并能承受ESD事件产生的高电压。

•MOSFET：MOSFET是一种半导体器件，具有良好的电压和电流控制能力。

在ESD事件发生时，MOSFET可以快速响应，引导电流流向接地，从而保护后端电路。

•TVS二极管：TVS（Transient Voltage Suppressor）二极管是一种专门用于抑制瞬变电压的保护器件。

TVS二极管具有快速响应和高耐压能力，可以有效地限制ESD电流和过电压。

选择合适的ESD保护器件需要根据设备的特点和应用环境来确定。

2. PCB布局设计PCB（Printed Circuit Board）布局设计是另一个重要的ESD保护方案。

通过合理的布局设计，可以减少ESD电流对电子设备的影响。

以下是一些常见的PCB布局设计技巧：•地线和电源线布局分离：将地线和电源线布局分开，避免ESD电流通过电源线传导到其他电路。

•引入电流传输阻隔：在PCB布局中引入电流传输阻隔，限制ESD电流的传播范围，减少对其他电路的影响。

•增加电压隔离区域：在PCB布局中增加电压隔离区域，将高压区域与低压区域分开，有效降低ESD事件对其他电路的干扰。

集成电路的ESD保护设计考核试卷

A.保护器件应尽量靠近被保护电路
B.保护器件应具有快速响应特性
C.保护器件的响应时间应尽量慢
D.保护器件应具有足够的承受能力
5.以下哪种情况下，集成电路容易受到ESD的影响？（）
A.高湿度环境
B.低湿度环境
C.低温环境
D.高温环境
6.在ESD保护电路设计中，常用的箝位电压是多少？（）
A. 5V
B. 10V
11. ABC
12. AD
13. AC
14. ABCD
15. ABCD
16. ABCD
17. ABC
18. ABC
19. AD
20. ABCD
三、填空题
1.静电放电
2.电压
3. 1000
4.位置
5.电源
6.高压、快速响应
7.响应时间
8.插入损耗
9.箝位电压
10.地线
四、判断题
1. ×
2. √
3. ×
集成电路的ESD保护设计考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.集成电路中ESD保护的作用是什么？（）
A.提高电路的工作速度
4. ESD保护设计时，保护器件的__________应尽量靠近被保护电路。（）
5.陶瓷电容通常不用于__________保护。（）
6.碳化硅材料制成的ESD保护器件具有__________和__________的特点。（）
7.在ESD保护电路中，__________是衡量保护器件响应速度的一个重要参数。（）

tvs二极管和压敏电阻对比

tvs发布时间：2011-07-17 18:24:03 压敏电阻对比技术类别：单片机TVS元件可以迅速将ESD应力降低，即从8 kV静电电压钳位到5至6 V的水平；但压敏电阻的曲线则下降得很慢，而且无法降到很低的水平。

该曲线表明，TVS器件的恢复时间非常短，经过TVS器件泄漏到后面电路的能量也非常少，特别适合于便携式设备的应用。

而在多重应力条件下，两者的差别就表现得更为突出。

由于TVS采用二极管工作原理，受到电击后，会立即击穿，然后关闭，对器件没有损伤，因此可以说没有寿命限制。

对于压敏电阻而言，它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。

从普通TVS和压敏电阻来说，在浪涌电流保护方面，TVS能力要比压敏差非常多。

例如，目前防雷器的主要材料是压敏电阻，而无法采用TVS，这正因为在保护雷击浪涌时候，TVS通流量（吸收浪涌能力）小，压敏电阻通流量大。

但在手持设备市场应用的压敏电阻，为了适应小型化要求和ESD保护，设计时候降低了保护性能能力（只要达到ESD保护，不考虑浪涌保护）。

同样小型化的TVS的保护能力要高很多。

TVS是由半导体材料制成，可以通过设计来降低节电容值，例如美国UMD公司即将推出新品最小节电容值做到0.5pf。

而压敏电阻还无法降低其寄生电容值。

由陶瓷材料和氧化锌制成的压敏电阻，在经过能量冲击后，产生老化，逐渐降低响应时间和保护能力，TVS则不存在老化问题。

当然，从单价来说压敏价格要比TVS低。

关键你要对抑制对象和保护对象要有充分的认识。

如果是针对能量小的脉冲电压，防止对被保护对象因瞬态过压而损害，一般采用TVS管。

对于吸收“能量较高”的浪涌电流/电压采用压敏电阻。

两个是不同的使用方面,压敏电阻倾向于电源的防护,能量吸收大.多次使用后会老化. TVS管主要是做防静电保护,反应速度快,通流容量太小,适合做最末级的防护.在信号接口电路中使用比较多.大家吹嘘TVS结电容低,这并不是什么优点,要看具体应用什么场合,结点容低毕竟减少芯片面积,降低通流量来达到降低结电容.。

ESD保护器件的主要特性参数分析(精)

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40pF。
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。
TVS相关参数Leabharlann 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。
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在二极管吸收电路中的应用

tvs在二极管吸收电路中的应用
在二极管吸收电路中，TVS（穿阻型稳压二极管）主要用于保护电路免受过电压的损害。

具体应用包括：
1. 保护电路免受ESD（静电放电）伤害：当外部静电放电过
电压达到一定水平时，TVS可以提供较低的电阻，将过电压
分流到地或其他电源引线上，以保护电路免受ESD伤害。

2. 保护电路免受电压脉冲干扰：当电路受到瞬态电压干扰、过瞬态电压（如闪电击中）时，TVS可以提供较低的电阻，吸
收过电压，以保护电路免受损坏。

3. 保护电路免受电磁脉冲（EMP）影响：在有高强度电磁脉
冲干扰的环境中，TVS可以吸收过电压，并将其释放到地或
其他电源引线上，防止电路受到损害。

总的来说，TVS通过在有害电压出现时提供一个低阻抗路径，将过电压从受保护设备分散或引流掉，保护电路免受过电压的破坏。

静电和浪涌防护之——TVS管VSESD保护管

静电和浪涌防护之——TVS管VSESD保护管ESD 静电放电（Electro-Static discharge）TVS 瞬变电压抑制二极管（Transient Voltage Suppressors）TVS管和ESD管的区别是：工作原理是一样的，但功率和封装是不一样的；ESD主要是用来防静电，防静电就要求电容值低；TVS就做不到这一点，TVS的电容值比较高。

瞬态二极管（Transient Voltage Suppressor）简称TVS，是一种二极管形式的高效能保护器件。

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。

静电放电即ESD（Electro-Static discharge），是指具有不同静电电位的物体互相靠近或直接接触引起的电荷转移。

ESD是20世纪中期以来形成的以研究静电的产生、危害及静电防护等的学科，因此，国际上习惯将用于静电防护的器材统称为ESD。

TVS瞬态电压抑制这里不论TV(瞬态电压)是如何产生的,比如直接或者间接的雷击,静电放电,大容量的负载投切等因素导致的浪涌.电压从几伏到几十千伏甚至更高.ESD静电放电保护这里的ES主要是三种模型所表述.其中主要应用是HBM 和 MM,简单说,就是人或者设备对器件放电(静电),但是器件不能损坏.典型的HBM CLASS 1C模型规定一个充电1000V-2000V的100pF的电容通过一个1500欧姆的电阻对器件放电.MM模型要比人体模型能量大一些.电容是200pF,电压大概在200-400之间,不过没有串联电阻了.典型的人体模型放电,峰值电流小于0.75A,时间150ns典型的机器模型放电,峰值电流小于8A,时间5ns典型的雷击浪涌(电力线入线处使用的TVS)峰值电流3000A,时间20us原理是一样的,但根据功率和封装来分就不一样.ESD和TVS比较的话,要看用在那些用途上,像ESD主要是用来防静电,防静电就要求电容值低,一般是1--3.5PF之间为最好.而TVS就做不到这一点,TVS的电容值比较高.通过分别对其进行符合IEC61000-4-2标准的+/-8KV接触放电,分析捕获的IEC波型可以得知,TVS保护性能强过贴片压敏很多倍.压敏电阻采用物理吸收原理,每经过一次ESD事件,材料就会受到一定物理损伤,形成永久性的漏电通道,而TVS是采用的半导体钳位原理,在经历ESD事件时,瞬间将能量传递出去,对器件本身并无影响.他们应用的场合不同,TVS一般用于处级和次级保护,而ESD主要用于板级保护．选择TVS一般是看器件的功率和封装,ESD器件一般看中的是它的ESD rating (HBM/MM)和IEC61000-4-2的LEVEL,高速的USB和I/O 很重视它的容值。

TVS对ESD的防护原理

TVS對ESD的防護原理优恩半导体（UN）1.ESD防護的原理電路如下圖：圖中：Vg是靜電發生器，Rg是靜電發生器的內阻，Reload是設備的“負載”，在“靜電發生器”和設備的負載中間加了一個保護“負載”免受ESD侵擾的TVS，型號是PSOT05。

設:Vg=8KV(8/20µS);Rg=330Ω;則:靜電電流=30A(8/20µS);PSOT05的雪崩電壓VBR=6V，PSOT05的內阻RS=0.14Ω,，PSOT05的引線電感Lg忽略不計;條件：當Rg﹥Rs+Rload﹥RS時則:Voutput=VBR+Rs*Vg/Rg=6V+0.14Ω×30A=6V+4.2V =10.2V。

由於TVS的箝位作用，把8KV的ESD瞬間箝位到10.2V，(其中TVS內阻上的壓降是4.2V)因此設備的負載免遭ESD的侵擾。

需要注意的是：TVS和負載是並聯連接的，因此TVS的“極間電容”必需根據所“傳輸數據”的速率進行挑選，以保障“傳輸數據”的完整性，否則會對“信號”產生分流，造成“信號”畸變或衰減。

2.當ESD浪湧沖擊到電路時，TVS會從“關斷狀態”進入“雪崩狀態”，TVS產生“雪崩”後，其電流從雪崩電流在納秒時間內上升至產生“雪崩”後，其電流從雪崩電流在納秒時間內上升至IPP，其內阻迅速從∞變得非常非常小，一般小於0.2Ω左右，ESD電流通過這個“低內阻”將“電功率”變成“熱量”泄放掉，由於ESD 電流在納秒時間內迅速被分流，從而保護了“電路”不受電流在納秒時間內迅速被分流，從而保護了“電路”不受ESD的侵擾。

在應用TVS時，請注意：對於直流和已知方向的低速信號電路，使用單向的TVS防護;對於交變和脈沖的信號電路，使用雙向的TVS防護。

3.ESD輸出電流的波形和它的特性“ESD的標准電流波形是對2Ω的電流傳感器放電的電流波形，如上圖。

ESD波形的特別之處是：1).放電的電流波形其前沿十分陡峭在0.7~1ns，包含的諧波成分非常豐富，最少也能達到500MHz。

TVS管在电路中的应用及其研究

TVS管在电路中的应用及其研究第一章引言随着电子技术不断发展，电路的使用越来越广泛，而电路的稳定性和安全性也变得越来越重要。

TVS（Trans Voltage Suppressor）管作为电路保护的重要元件，具有快速、高效、可靠等特点，因此在电路中得到广泛应用。

本文将介绍TVS管的结构、原理、应用与研究。

第二章 TVS管的结构和工作原理2.1 结构TVS管是一种特殊的二极管，它由一个PN结和两个Zener结构组成。

PN结的主要作用是形成截止区，而Zener结构则具有Zener电压特性，这些特性使得TVS管成为一种可以在电路中生效的保护器件。

2.2 工作原理当TVS管的电路电压低于其Zener电压时，TVS管只表现为一般的PN结二极管，但当电路电压超过其Zener电压时，TVS管就表现出一种快速响应，快速导通的特性，从而将多余的电流引入地线，以保护电路中的其他部件。

第三章 TVS管的应用3.1 电路保护TVS管主要应用于电路保护，它可以在电路中起到限制电压的作用，因此可以用来保护其他元件不受电压的过冲、浪涌等不良影响。

3.2 ESD保护TVS管还可以用来保护静电放电（ESD）对电子产品造成的损害。

尤其是在高温、高湿、低气压等特殊条件下，静电放电的风险更高，这时TVS管可以在电路中充当一个保护门，将ESD短路到地线上，保证电子产品的正常工作。

3.3 防雷保护TVS管还可以用来保护电路不受雷击的损害。

当雷电击中电路时，往往会产生高压脉冲电流，TVS管可以在极短的时间内将这些电流导向地线，从而达到保护电路的作用。

第四章 TVS管的研究4.1 材料的研究TVS管的材料是影响其性能的关键因素之一。

当前，研究人员正在探索一些新型的材料，如氧化锌、氧化钛等材料，以提高TVS管的工作电压和稳定性。

4.2 设计的研究另一方面，TVS管的设计也是研究人员关注的焦点。

除了结构的优化外，还可以通过一些特殊的加工工艺，来提高TVS管的性能。

ESD与TVS管

TVS, ESD 是属于TVS 管是表示某种技术或某种特性的器件,ESD 管讲的是应用场合来说的的保护二极管的作用是当电压超过二极管的导通电压的时候，就导通接地放ESD 掉，正常信号一般达不到导通电压，不会达到该电压，所以不会通过地损耗，而电压通过接地放掉，不打电压一般超过导通电压，会使二极管导通，ESDESD 电压(ESD 坏仪器内部。

所以这个5V应该是这个二极管对持续电压的耐压值。

都是瞬间电压，高电压而没有大电流，不会损坏二极管) 保护器是近几年发展起ESD 瞬态电压抑制器TVS(Transient Voltage Suppresser) 二极管等当瞬态电压超,保护.TVS 二极管是和被保护电路并联的来的一种固态二极管,专门用于ESD 使内部电路免遭超额电压,,为瞬态电流提供通路二极管发生雪崩过电路的正常工作电压时,使得它具有泄放瞬态大电流,TVS 二极管的结面积较大的击穿或超额电流的过热烧毁.由于且封的特点,改进后的. TVS 二极管还具有适应低压电路(<5 V)的优点，具有理想的保护作用过经过多次ESD.很低的箝位电压”装集成度高适用于在印制电路板面积紧张的情况下使用.程后不会劣化.这些特点决定了它有广泛的适用范围瞬态电压抑制TVS大容量的负载投切等因素导”静电放电这里不论TV是如何产生的，比如直接或者间接的雷击. . 电压从几伏到几十千伏甚至更高致的浪涌ESD 静电放电保护.主要是三种模型所表述这里的ES但是器件不能损),就是人或者设备对器件放电，(静电简单说HBM 其中主要应用是和MM, . . . .坏1500 的电容通过一个的典型的HBM CLASS 1C 模型规定一个充电1000V-2000V100pF. 欧姆的电阻对器件放电不过没有串联.MM 模型要比人体模型能量大一些电容是200pF, 电压大概在200-400 之间,.电阻了150ns 0.75A, 时间典型的人体模型放电,峰值电流小于5ns时间,峰值电流小于8A, 典型的机器模型放电20us峰值电流3000A, 时间电力线入线处使用的典型的雷击浪涌（TVS），二是家俱移动或设备移动引起ESD 基本上可以分为三种类型：一是各种机器引起的ESD 对于半导体器件的生产和电这三种种ESD 。