ESD 静电二极管选型技巧
发布时间:2019-10-09

高速输入/输出端口要求使用电容小的ESD保护器件,尽量保持信号质量不会下降。选用的器件应当适合高速数据传输线路和无线电频率数据线路,能够经受无数次的ESD瞬变电压。要符合RoHS 和IEC61000-4-2的要求,电容要小,触发电压要低,响应时间要短,这些也是ESD保护器件的重要特性。

TVS吸收能量大,反映慢,适合浪涌防护,ESD二极管吸收能力小,但反应速度快,适合静电场合。

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。

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保护二极管,是一种有效的防静电保护器件,取代了以往的压敏电阻、TVS瞬态抑制二极管,成为了电子行业紧俏、流行的静电保护器件。在电子行业中,ESD静电防护的最终目的是:在电子元器件、组件和设备的制造过程中,通过一定的静电防护措施,抵御ESD静电的破坏性来保障产品的正常运行。ESD静电保护二极管,与传统的静电防护器件相比,其优越性更加显著:

1)超快响应时间,小于1ns

2)超低电容值,小于0.05p

3)超低漏电流,小于0.1nA

4)超耐用,有效动作大于40万次

5)符合IEC61000-4-2行业标准