静电ESD防护保护器件是什么

2024/3/2 11:48:05  阅读数：62  立即咨询

ESD防护器件的主要作用是保护电子设备和电路免受静电放电（ESD）的损害。提高产品整体的稳定性和可靠性。

1、ESD静电二极管工作原理

将ESD静电保护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，同时把异常高压钳制在一个安全水平之内，从而保护被保护IC或线路；当异常过压消失，其恢复至高阻态，电路正常工作。

2、ESD防护器件参数含义

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， 允许长期连续施加在ESD保护器件两端的电压(有效值)，在此工作状态下ESD器件不导通，保持高阻状态，反向漏电流很小。
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， 在指定的直流电压(一般指不超过最大工作电压)的作用下，流过ESD器件的电流。一般地，TVS管的反向漏电流是nA级，压敏电阻漏电流是μA级，此电流越小，对保护电路影响越小。
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， ESD器件流过峰值电流时，其两端呈现的电压，超过此电压，可能造成ESD永久性损伤。
Cj：PN结的结电容， 在给定电压、频率条件下测得的值，此值越小，对保护电路的信号传输影响越小。比如硅半导体TVS管的结电容(pF级)，压敏电阻的寄生电容(nF级) ，另一方面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。
响应时间(Response Time) 指ESD器件对输入的大电压钳制到预定电压的时间。一般地，ESD管的响应时间是Ps级，此时间越小，更能有效的保护电路中元器件。

3、ESD防护器件选型步骤
a.计算接口信号幅值的范围来确定ESD器件的工作电压；
b.根据信号类型决定使用单向或者双向ESD器件;
c.根据信号速率决定该接口能承受的最大寄生电容；
d.根据电路系统的最大承受电压冲击，选择适合的钳位电压；
f.根据电路设计布局及被保护线路数选择合适的封装。
g.确保ESD器件可达到或超过IEC 61000-4-2 level4。

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