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ESD静电保护二极管TVS选型

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。保护器件供应商东沃电子、浪拓、君耀。
 
 
二、ESD静电二极管特性
 
• 低电容,**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: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**工作电压;
 
2)脉冲峰值电流IPP 和**箝位电压VC 的选择,要根据线路上可能出现的**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**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。ESD封装的大小从一定程度上可以反应器件的防护等级大小,一般封装越大的器件可容纳的ESD芯片面积也越大,防护等级也越高,反之亦然。
 
四、ESD静电二极管参数详解
 
• VRWM:反向截止电压、通俗地讲,就是ESD允许施加的**工作电压,在该电压下ESD处于截止状态,此时ESD的漏电流很小,为几微安甚***更低。
 
• VBR:击穿电压是ESD要开始动作(雪崩击穿)的电压,一般在规定的电流下测量,通常在大小为1mA的 电流下测量。
 
• IR:反向漏电流,即在ESD器件两端施加VRWM电压下测得ESD的漏电流。
 
• IPP:峰值脉冲电流,一般采用8/20μs的波形测量。
 
• VC: 钳位电压,在给定大小的IPP下测得ESD两端的电压。大部分ESD产品VC与VBR及IPP成正比关系;当电路产生瞬态过电压时,TVS利用雪崩原理,将电压转化成电流吸收掉,从而将电压限制在一个较低的水平上。
 
• C J:结电容,ESD的结电容与ESD的芯片面积、工作电压有关系。对于相同电压ESD产品,芯片面积越大结电容越大;对于相同芯片面积的ESD,工作电压越高结电容就越低。 
 
五、ESD静电二极管选型事项
 
1)ESD一般用于各类通信端口静电防护,在一些高速数据线路,比如USB3.0、HDMI、IEEE1394等接口,ESD静电保护二极管的结电容应尽量选择小的,以避免影响通信质量; 
 
2)ESD有单向(A)和双向(C)之分,根据工作的信号进行选择,单极性的信号可以选择单向的 ESD或双向的ESD, 双极性的信号要选择双向的ESD;
 
3)具体选择什么型号的ESD静电二极管做静电防护,还需要在**的电子工程师指导下选择;

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