静电保护器件工作原理及选型应用

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TVS管的应用原理参数及选型

TVS管的应用原理参数及选型TVS（Transient Voltage Suppressor）是一种主要用于电子设备中保护电路的二极管，它能够提供有效的瞬态过电压保护，防止电路受到过电压的损害。

TVS管的应用原理、参数及选型如下：一、应用原理：TVS管的工作原理基于Zener电压稳压器的原理。

当TVS管处于正常工作状态时，它会维持一个较低的反向电压，发生瞬态过电压时，TVS管会迅速引导大量的电流，将过电压降低到一个安全范围的电压。

同时，TVS管具有非线性I-V特性，其电阻随电压的变化而变化，能够有效消耗过电压产生的能量。

二、参数：1.最大电压（Vc）：TVS管能够承受的最大峰值电压。

选用时应确保过电压不会达到此值。

2.工作电压（Vr）：TVS管的额定电压。

当达到此电压时，TVS管开始起作用。

3.额定功率（Pd）：TVS管能够持续耗散的功率。

过大的功率会使TVS管过热，降低其寿命。

4. 顶端耐受电流（Itsm）：TVS管能够瞬时承受的峰值电流。

当过电压发生时，TVS管必须能够承受此电流。

5.电容（Cj）：TVS管的电容特性。

电容越小，TVS管对高频干扰的反应越快。

三、选型：1.根据电路的工作电压确定TVS管的额定电压（Vr）。

额定电压应略大于电路工作电压。

2.根据可能发生的过电压确定TVS管的最大电压（Vc）。

最大电压应大于最大预期过电压。

3.根据电路的功率确定TVS管的额定功率（Pd）。

额定功率应满足电路的需求。

4. 根据过电压产生的峰值电流确定TVS管的顶端耐受电流（Itsm）。

Itsm应大于或等于过电压产生的峰值电流。

5.根据电路的抗干扰能力确定TVS管的电容（Cj）。

电容越小，对干扰的反应越快。

值得注意的是，TVS管的参数选型应根据实际应用情况综合考虑。

不同应用场景下，TVS管的参数需求会有所不同，例如工频电源线路、数据线路、汽车电子等，都会有各自的特殊要求。

总之，TVS管作为一种重要的瞬态过电压保护器件，在电子设备中扮演着关键的角色。

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？。

电路保护设计的器件选型技巧与应用方案

电路保护设计的器件选型技巧与应用方案在电路保护设计中，合适的器件选型是保证电路安全可靠运行的关键之一、下面提供一些器件选型的技巧和应用方案，以帮助设计工程师做出明智的选择。

1. 保险丝（Fuse）：保险丝是电路保护中最常见的器件之一，用于在短路或过载情况下切断电路。

在选择保险丝时，需要考虑额定电流、断电容量、快速断开能力和热功率等因素。

在应用中，保险丝应根据所需的电流和热功率来选择合适的尺寸和类型。

2.热释放型保险丝（PTC）：热释放型保险丝具有自恢复特性，可在过流条件下自动恢复。

它们适用于需要在设备正常工作温度下保护电路的应用，如电源线圈、电机、传感器等。

选型时需要考虑应用电流和动作温度。

3. 过流保护器（Circuit Breaker）：与保险丝类似，过流保护器也用于在短路或过载情况下切断电路，但不需要更换。

选型时需要考虑额定电流、断电能力、断路模式（短路或过载）、电气特性和动作速度等因素。

4. 静电防护器件（ESD Protection Devices）：在防止静电损害方面，静电防护器件起着重要作用。

它们包括TVS二极管和静电放电芯片等，用于保护电路免受静电放电的影响。

选型时需要考虑电压容忍度、电流容忍度和响应时间等因素。

5. 过压保护器（Overvoltage Protection Devices）：过压保护器用于在电路暂时或持续超过额定电压时保护电路。

它们可以是压敏电阻、金属氧化物浅夹层（MOVs）或硅可控整流器（SCRs）等。

选型时需要考虑额定电压、电流容忍度、响应时间和功率容忍度等因素。

6. 瞬态电压抑制器（Transient Voltage Suppressor，TVS）：TVS 器件用于保护电路免受瞬态电压峰值（例如雷电）的影响。

它们可以是双向或单向的二极管。

选型时需要考虑额定电压、电流容忍度、响应时间和耐久性等因素。

7. 热敏电阻（Thermistor）：热敏电阻用于监测和控制温度。

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）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。

静电保护（ESD）原理和设计

静电保护（ESD）原理和设计⼀直想给⼤家讲讲ESD的理论，很经典。

但是由于理论性太强，如果前⾯那些器件理论以及snap-back理论不懂的话，这个⼤家也不要浪费时间看了。

任何理论都是⼀环套⼀环的，如果你不会画鸡蛋，注定了你就不会画⼤卫。

静电放电(ESD: Electrostatic Discharge)，应该是造成所有电⼦元器件或集成电路系统造成过度电应⼒(EOS: Electrical Over Stress)破坏的主要元凶。

因为静电通常瞬间电压⾮常⾼(>⼏千伏)，所以这种损伤是毁灭性和永久性的，会造成电路直接烧毁。

所以预防静电损伤是所有IC设计和制造的头号难题。

静电，通常都是⼈为产⽣的，如⽣产、组装、测试、存放、搬运等过程中都有可能使得静电累积在⼈体、仪器或设备中，甚⾄元器件本⾝也会累积静电，当⼈们在不知情的情况下使这些带电的物体接触就会形成放电路径，瞬间使得电⼦元件或系统遭到静电放电的损坏(这就是为什么以前修电脑都必须要配戴静电环托在⼯作桌上，防⽌⼈体的静电损伤芯⽚)，如同云层中储存的电荷瞬间击穿云层产⽣剧烈的闪电，会把⼤地劈开⼀样，⽽且通常都是在⾬天来临之际，因为空⽓湿度⼤易形成导电通到。

那么，如何防⽌静电放电损伤呢？⾸先当然改变坏境从源头减少静电(⽐如减少摩擦、少穿⽺⽑类⽑⾐、控制空⽓温湿度等)，当然这不是我们今天讨论的重点。

我们今天要讨论的时候如何在电路⾥⾯涉及保护电路，当外界有静电的时候我们的电⼦元器件或系统能够⾃我保护避免被静电损坏(其实就是安装⼀个避雷针)。

这也是很多IC设计和制造业者的头号难题，很多公司有专门设计ESD的团队，今天我就和⼤家从最基本的理论讲起逐步讲解ESD保护的原理及注意点，你会发现前⾯讲的PN结/⼆极管、三极管、MOS管、snap-back全都⽤上了。

正向导通反向截⽌(不记得就去翻前⾯的课程)，⽽且反偏电压继续增加会发⽣雪崩击穿(Avalanche Breakdown)⽽导通，我以前的专题讲解PN结⼆极管理论的时候，就讲过⼆极管有⼀个特性：正向导通反向截⽌们称之为钳位⼆极管(Clamp)。

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。

esd静电保护二极管工作原理

esd静电保护二极管工作原理
ESD静电保护二极管工作原理
静电放电（Electrostatic Discharge，ESD）是指由于人类接触或装配电子器件，或者电子器件内部放电，造成巨大的电磁波干扰和器件损坏的过程。

为了避免这种情况的发生，电子产品中常常使用ESD静电保护二极管来防护。

ESD静电保护二极管是一种快速响应的保护器件，其静电放电电压一般为30-50伏，也有较高的阻止干扰能力。

其主要原理如下：
1. 静电放电产生的能量较小，但瞬间电流较大，ESD二极管的快速响应时间可达每秒数纳秒级别，并且具有较高的限流能力，可以有效将放电能量分散到地面。

2. ESD保护二极管由两个电极组成，即阳极和阴极，中间是PN结和保护电路。

3. 在正常情况下，PN结处有一定的反向电压，其内部电场强度很大，且电容很小。

相当于一个很小的开关。

4. 当外部有静电放电时，ESD静电保护二极管会迅速启动，导通且熔断形成的电流，保护电路内部元件不受静电放电损坏。

ESD静电保护二极管具有响应快，极小的阻抗和幅度限制，因此可以应用到各种电路中，可有效的抵御静电危害。

同时，ESD静电保护二极管还可以为其他设备提供保护，如电话线，以及连接线，以防止静电放电的损害。

总之，ESD静电保护二极管对于电子产品来说是非常重要的一种保护器件。

在选择和应用过程中，应该充分考虑使用场景、静电放电强度，以及ESD二极管的响应时间、限流能力等重要参数，以确保其能够有效地保护电路，延长产品的使用寿命。

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。

TVS管的工作原理与选型

TVS管的⼯作原理与选型TVS管1、TVS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箝制在⼀个预定的数值VC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。

当瞬时脉冲结束以后，TVS⼆极管⾃动恢复到⾼阻状态，整个回路进⼊正常电压。

2、TVS 选型参数选型步骤1、最⼤反向⼯作电压VRWM略⾼于待保护电路最⼤的⼯作电压。

VRWM>1.1Vmax2、反向击穿电压VBR=V RWM /0.853、最⼤箝位电压VC应低于被保护电路所允许的最⼤承受电压。

Vc(MAX)=1.30×V(BR)如果超过就保护不了了。

下⾯的有交流的选择，⾃⼰要看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I R。

TVS管的击穿电压VBR应根据线路最⾼⼯作电压Vmax来选择。

VBRmin>=1.2Vmax,或VRWM（反向⼯作电压）>=1.1Vmax，交流Vmax=1.414Vac，直流Vmax=VdcVBR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(I R)时，加于TVS两极的电压为其最⼩击穿电压V BR。

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ESD 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。

3. 最⼤箝位电压V C和最⼤峰值脉冲电流I PP。

当持续时间为20mS的脉冲峰值电流I PP流过TVS时，在其两端出现的最⼤峰值电压为V C。

V C、I PP反映了TVS的浪涌抑制能⼒。

V C 与VBR之⽐称为箝位因⼦，⼀般在1.2~1.4之间。

TVS简介

ESD及TVS简介主要内容•静电定义及相关标准•静电防护的必要性•静电防护器件介绍•TVS参数介绍、测试、选型及应用•TVS的开发及生产工艺流程•TVS的技术发展方向•总结ESD 定义• ESD是Electro Static Discharge“静电放电”的缩写:两个物体所携带电荷的转移过程，就是静电放电.• 器件级–机械模型Machine Model (MM) ESD:–带电器件模型Charged Device Model (CDM) ESD:–人体模型Human Body Model (HBM) ESD:•系统级–IEC61000-4-2国际电工委员会定义的一种系统考核物件的抗ESD能力的评级.Human Body Model (HBM) ESDHuman Body Model (HBM) ESD 模拟人体的静电环境下的测试:–接触测试Direct contact discharge–空气放电Air dischargeStandards :-IEC 61000-4-2 (150 pF / 330 Ohm)-GBT17626.2测试结果判据生活及工作环境中的静电如此强烈IC的工艺越先进，集成度越来越高，IC越脆弱工作电压越来越低，IC越脆弱静电放电的破坏半导体破坏率的分配：59%都是由静电引致的ESD资料由Semiconductor Reliability提供人体模型针对IC的静电放电方式静电放电的破坏静电对集成电路的损伤主要表现为：•芯片内热二次击穿•金属喷镀熔融•介质击穿•表面击穿•体积击穿等1.灾难性损坏•器件不能操作•约占受静电破坏的原件的百分之十2.潜在性损坏•器件可以操作但性能不稳定，维修次数因而增加•约占受静电破坏原件的百分之九十静电击穿现象，表面上看不出有太多变化，在高倍的电子显微镜上可以看到，IC 内部的电路已经被毁坏。

IC 的功能已经失效类型材料+结构能量耗散方式钳位电压控制漏电耗损耐受冲击次数型号稳定性方向性TVS PN结+环氧树脂材料传导为主好约0.1uA优好单/双向氧化锌压敏电阻氧化锌基体与电极层高温工烧的独石结构吸收为主一般>0.1uA良持续工作会有明显的电性能劣化现象双向高分子聚合物ESD PCB或陶瓷基体+有机高分子填料吸收为主一般1nA一般持续工作会有明显的电性能劣化现象双向ESD主要防护器件静电放电的保护器件（TVS)TVS的工作原理TVS的参数介绍TVS关键参数钳位电压的测量TLP测试钳位电压TLP测试钳位电压TLP测试钳位电压评估：评估、确定产品防雷、防静电等级选型：挑选元器件、配置合适的保护方案验证：器件上板验证分析：分析产品应用的环境优化：优化防护方案12345静电问题的解决思路TVS的选型及应用•根据信号线的传输速率选择确定TVS的电容（电源端口对TVS电容不敏感，但对EMI的影响需关注；•根据需过的静电等级或浪涌等级，确定TVS的封装及IPP；•根据后级需保护IC的静电或浪涌的耐受力确定TVS的钳位电压；•适当的组合电路及电阻、磁珠、电容、电感的退耦选择是有必要的；•TVS在PCB板上的放置位置；•对高速信号的走线及过孔的要求或浪涌对PCB走线宽度厚度的需求；•地的处理尤其重要集成的多路TVS正向静电反向静电TVS开发流程TVS生产流程TVS 技术发展趋势TVS工艺技术对比Semtech Nexperia Onsemi Willsemi国内其他C J(Typ.)0.22pFRclamp3321P0.15pFPESD5V0H1BSF0.2pFESD81110.15pFESD73111CZ0.25pF+VC@16A（TLP test）6.3VRclamp3331PQ6.3VPESD5V0H1BSF10VESD81115.2VESD73131CZ>14VSCR结构√√√√N/A NPN结构√√√√√0402I PP100A Developing Developing100A（Q4）N/A CSP六面包封传统CSP五面包封六面包封N/A晶圆ASMCTower Jazz Internal FabInternal FabTower Jazz ASMC外购低容低钳位电压TVSWillsemi has developed 5 generations lowcapacitance TVS device,the new generation TVS has lower clamping voltage and lower capacitance, can be used for USB3.1、HDMI2.0、antenna 、Thunderbolt ，etc. high speed data line.ProductDevice StructureV CLAMP TLP (V)@16AR DYN (ohm)PositiveNegativePositiveNegativeESD5311Z Gen Ⅱ21.621.90.730.74ESD63011N Gen Ⅲ10.9911.190.210.22ESD73011N Gen Ⅳ9.909.880.320.32ESD73131CZGen Ⅴ5.265.210.160.16-25-20-15-10-5510152025-20-16-12-8-404812162024T L P C u r r e n t (A )TLP Voltage (V)ESD5311Z ESD63011N ESD73011N ESD73131CZ总结•环境中的静电非常的严重•各类电子产品经常被静电打坏，而且往后IC会越来越脆弱•TVS能有效的降低电子产品的静电损坏率•未来对TVS提出更高的要求，比如高速信号线的低容、低钳位电压、小封装及高性价比；•韦尔的TVS性能满足各类IC的防护需求；谢谢。

静电保护二极管原理

静电保护二极管原理引言：随着现代科技的不断发展，电子设备已经成为人们日常生活和工作中不可或缺的一部分。

然而，静电的存在对电子设备造成了巨大的风险。

静电不仅可以导致设备的损坏，还会引发火灾等严重事故。

为了解决这一问题，静电保护二极管应运而生。

本文将介绍静电保护二极管的原理，以及其在静电保护中的应用。

一、静电的危害静电是由于电荷不平衡而引起的一种现象。

在电子设备中，静电的积累容易导致电压激增，从而对设备产生破坏性影响。

静电放电的能量可以瞬间达到几千伏特，即使是微小的放电也足以损坏电子元件。

静电还会引起设备的烧毁、数据丢失和操作错误等问题，给人们的生活和工作带来极大的困扰。

二、静电保护二极管的原理静电保护二极管是一种能够保护电子设备免受静电损害的元件。

它的工作原理基于二极管的特性。

二极管是一种电子器件，具有只允许电流单向通过的特性。

在正向偏置时，二极管处于导通状态，电流可以流过；而在反向偏置时，二极管处于截止状态，电流无法通过。

静电保护二极管利用这种特性，将其放置在需要保护的电子设备上，以防止静电对设备造成损害。

三、静电保护二极管的应用静电保护二极管广泛应用于各种电子设备中，特别是对于对静电敏感的集成电路芯片和电子元件来说，其保护作用尤为重要。

具体应用包括以下几个方面：1. 电子设备内部保护静电保护二极管可以直接连接在电子设备的输入/输出接口上，用于防止静电放电对设备造成的损害。

例如，将二极管连接在触摸屏的输入端口上，可以有效地保护触摸屏免受静电放电的影响。

2. 接地保护静电保护二极管可以作为接地保护的一部分，将静电放电引导到地线上，从而避免电流通过电子设备。

在实际应用中，通常需要将静电保护二极管与电阻、电容等元件组合使用，以实现更好的保护效果。

3. 信号线保护静电保护二极管可以用于保护信号线免受静电放电的干扰。

将二极管连接在信号线上，可以限制静电放电电流，从而保护信号线和相关设备的安全。

4. 电源保护静电保护二极管还可以用于保护电源线路不受静电放电的影响。

esd器件工作原理

esd器件工作原理ESD（ElectrostaticDischarge）器件是电子领域里用于防止静电放电破坏的一种重要器件，它的功能是阻止静电的传导现象，从而防止电路的破坏。

ESD（静电放电）过程是一种电离过程，由于人体和外部物体的积累的静电量不同，一旦两者接触，就会发生静电放电现象，从而破坏接触的电子件。

因此，为了保护电子零件免受静电放电的危害，利用ESD器件对静电放电做出了防御。

ESD器件目前使用的主要有两种类型：一种是可电容或可控硅。

它们都是静电放电保护器件，主要是用于在静电放电出现时，将静电放电转变为有用的电能，避免造成电路的破坏。

1、可电容型ESD保护器件可电容型ESD保护器件的基本原理是，在晶体管的双极子头中植入一个陶瓷电容，在此电容两端植入两个晶体管晶体极，使其成为三极管。

电容内部可容纳一定的电能，当ESD发生后，晶体管的双极子头和电容之间的电位会发生变化，电容内部存储的电能会被释放出来，并将ESD电流放大放射出去。

陶瓷电容的体积越小，它的功率就越小，但也能够有效地避免ESD破坏电路。

2、可控硅型ESD保护器件可控硅型ESD保护器件的基本原理是，在晶体管的极性接口中植入一个可控硅，使其成为双极管。

当ESD发生时，可控硅的双极子极电位发生变化，当ESD电压升高到一定程度时，可控硅就会经历可控硅失控现象，此时可控硅就会变成一个电阻，把ESD发生时的电流从电路中放射出去，避免ESD造成电路破坏。

ESD器件广泛应用于微电子、半导体、通信电路等领域，可有效抑制ESD所产生的电磁暂态影响，有效阻止ESD所造成的断路或短路现象，进而提高电子器件的可靠性。

ESD保护器件的工作原理，实质上是一种防护机制，它能够有效地保护电子设备免受静电的危害，使可靠性更高，市场格局更加稳定。

TVSESD管特性参数及选型

TVSESD管特性参数及选型TVS（Transient Voltage Suppressor）器件是一种主要用于抑制瞬态电压的保护器件，能够抵御电路中的过电压和过电流等瞬态干扰。

而ESD（Electrostatic Discharge）管也是一种用来抑制静电放电的保护器件。

下面将对TVS和ESD管的特性参数及选型进行介绍。

S管特性参数：(1)额定电压（Vr）：TVS管能够正常工作的最大电压值。

当电压超过额定电压时，TVS管可开始工作，并吸收电流。

(2) 峰值脉冲电流（Ipp）：TVS管能够处理的最大瞬态电流。

(3) 响应时间（tr）：TVS管从正常工作状态到响应过电压的时间。

(4)工作电压（Vc）：TVS管已经接通并能提供额定电流的电压。

(5) 保护电压（Vcmin）：TVS管在正常工作状态下的电压。

(6) 短路电流（Isc）：当电压超过保护电压时，TVS管能够持续流过的最大电流。

(7)触发电流（It）：当电路中的电流超过触发电流时，TVS管开始工作。

2.ESD管特性参数：(1) 触发电压（Vbr）：ESD管开始导通的最低电压。

(2)保护电压（Vc）：ESD管在正常工作状态下的电压。

(3) 最大电流（Imax）：ESD管能够承受的最大电流。

(4) 静电放电容忍电流（Clamp Current）：ESD管能够承受的静电放电的最大电流。

(5) 响应时间（tr）：ESD管从正常工作状态到响应静电放电的时间。

(6)抗高温特性：ESD管能够在高温环境下正常工作的能力。

选型时需要根据具体的应用场景及电路要求来选择合适的TVS或ESD 管。

以下是一些选型的注意事项：1.了解具体的电路设计要求，如额定电压、最大电流、触发电压等，以便选择合适的TVS或ESD管。

2.考虑TVS或ESD管的封装类型及尺寸，确保能够适应所需的安装空间。

3.了解各种TVS或ESD管的厂家，选择知名度高、产品质量可靠的品牌。

4.参考相关的技术规范和标准，如IEC、MIL-STD等，以确保所选的TVS或ESD管符合应用需求。

esd二极管选型及应用

esd二极管选型及应用ESD二极管选型及应用ESD二极管是一种专门用于防静电电路的二极管，它主要用于防止静电对电子设备的损害。

随着电子设备的普及，静电的危害也越来越受到重视，因此ESD二极管也越来越重要。

本文将介绍ESD二极管的选型和应用。

一、ESD二极管的选型ESD二极管的选型需要考虑以下几个方面：1. 额定电压ESD二极管的额定电压是指其可承受的最大电压。

选型时应根据实际应用中的最大电压来选择合适的ESD二极管。

如果所选的ESD 二极管的额定电压过低，将无法承受实际应用中的电压，导致损坏。

2. 静电放电等级静电放电等级是指ESD二极管能够承受的静电放电电压。

选型时应根据实际应用中的静电放电等级来选择合适的ESD二极管。

如果所选的ESD二极管的静电放电等级过低，将无法承受实际应用中的静电放电，导致损坏。

3. 封装形式ESD二极管的封装形式有多种，如SOT、SOD等。

选型时应根据实际应用中的封装形式来选择合适的ESD二极管。

如果所选的ESD 二极管的封装形式不符合实际应用的要求，将无法安装到电路板上，导致无法使用。

二、ESD二极管的应用ESD二极管主要应用于以下几个方面：1. 静电防护ESD二极管可以用于防止静电对电子设备的损害。

当电子设备受到静电冲击时，ESD二极管可以将静电放电到地面上，从而避免静电对电子设备的损害。

2. 保护输入输出端口ESD二极管可以用于保护输入输出端口。

当输入输出端口受到静电冲击时，ESD二极管可以将静电放电到地面上，从而避免静电对输入输出端口的损害。

3. 保护通信接口ESD二极管可以用于保护通信接口。

当通信接口受到静电冲击时，ESD二极管可以将静电放电到地面上，从而避免静电对通信接口的损坏。

三、ESD二极管的注意事项在使用ESD二极管时，需要注意以下几个事项：1. 安装正确ESD二极管的极性需要正确安装，否则将无法正常工作。

应根据ESD二极管的数据手册来正确安装。

2. 防止过压ESD二极管的额定电压是指其可承受的最大电压，应该注意防止过压，否则将导致ESD二极管损坏。

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原理及通信接口选型应用

ESD原理及通信接口选型应用ESD (Electrostatic Discharge)是指静电放电现象，当两者或多个物体之间由于静电的存在造成的电荷传递的现象。

ESD对电子设备和电路造成的损坏是非常严重的，因此需要对设备和电路进行保护，以防止静电放电引起的损坏。

ESD的原理是由于人体与周围环境产生静电，当人体与设备或电路之间发生接触或靠近时，静电会通过接触或放电通路传输到设备或电路中，从而在设备或电路中产生电压变化，导致电路元件损坏。

因此，为了防止ESD引起的损坏，需要采取一系列的措施，包括使用ESD保护元件、合理设计电路布局、控制环境湿度等。

通信接口选型应用中，ESD保护是非常重要的一环。

在选择通信接口时，需要考虑接口对ESD的防护能力。

常见的通信接口有USB、HDMI、Ethernet等，下面以USB接口为例，对ESD保护方案进行介绍。

USB接口是一种广泛应用于计算机、手机、数码产品等设备中的通信接口。

在USB接口设计中，需要考虑ESD防护措施，以避免ESD引起的损坏。

通常，设计USB接口的ESD保护电路采用两级保护。

第一级保护是通过在接口的信号线上添加ESD保护器件，如TVS (Transient Voltage Suppressor)二极管。

TVS二极管可以快速地接收并吸收来自静电的高压脉冲，从而保护设备和线路不受损坏。

第二级保护是通过在接口的电源线和地线上添加ESD保护电路，如TVS二极管、MLV (Multilayer Varistor)等。

这些保护电路可以将静电放电分流到地线，以减小对设备和线路的影响。

除了ESD保护电路，还有一些其他的措施可以用于提高ESD防护能力。

例如，在PCB设计中，可以合理地布置信号线和地线，以减小静电放电路径的长度；还可以控制环境湿度，提高空气中的湿度，使静电更难生成和传递；此外，产品出厂前可以进行ESD测试，以验证产品的ESD防护性能。

总之，ESD防护是通信接口选型及应用中的重要一环。

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。