ESD选型指南

时间:2024-03-06 16:20:57

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一、ESD工作原理

ESD静电保护元件,又称静电抑制二极管。ESD是多个TVS晶粒或二极管采用不同的布局做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,如USB、HDMI、RS485、RS232、VGA、RJ11、RJ45、BNC、SIM、SD等。

 

二、ESD特点

1. ESD是一种钳位型过压保护器件,用于静电防护及一些较低浪涌的防护;

2. ESD电压根据被保护IC 的工作电压设计,如2.5V、2.8V、3.3V、5V、8V、12V、15V、24V、36V等;

3. 电容低,目前最小可做到0.17pF,满足10GMbps高速应用,不影响数据通信质量;

4. 封装小型化,封装形式多样化。

 

三、ESD参数说明

ESD产品的伏安特性曲线与TVS类似,与TVS不同的是,ESD产品功率较小,工作电压也较低,ESD的工作电压根据被保护芯片的工作电压来设计。

VRWM:反向截止电压,即ESD允许施加的最大工作电压,在该电压下ESD处于截止状态,ESD的漏电流很小,可以达到10纳安左右。

VBR:击穿电压,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,ESD产品一般采用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。

Cj:PN结的结电容,会影响数据传输,高频信号选取ESD时,一定要考虑Cj对信号的影响。

 

四、ESD选型注意事项

1. ESD器件的截止电压应大于被保护IC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器件进行保护。

2. ESD一般用于各类通信端口静电防护,在一些高速数据线路,如USB3.0、USB3.1、HDMI、IEEE1394等接口,ESD保护器件的结电容应选择尽量的小,以避免影响通信质量。

3. 根据电路设计布局及被保护线路数选择合适的封装形式。ESD器件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。