ESD靜電保護二極管的工作原理和選型指南
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摘要 : 提及電路保護器件,腦海里自然而然出現的是:ESD二極管、TVS瞬態抑制二極管、壓敏電阻、自恢復保險絲、陶瓷氣體放電管等等。接下來重點要分享的是有關ESD二極管的話題。關于ESD二極管,您知道多少呢?ESD二極管如何選型?ESD二極管有哪些封裝呢?
提及電路保護器件,腦海里自然而然出現的是:ESD二極管、TVS瞬態抑制二極管、壓敏電阻、自恢復保險絲、陶瓷氣體放電管等等。接下來重點要分享的是有關ESD二極管的話題。關于ESD二極管,您知道多少呢?ESD二極管如何選型?ESD二極管有哪些封裝呢?
ESD二極管工作原理
當系統沒有異常干擾時,正常工作時,ESD靜電保護二極管可以忽略不計,不起任何作用。但是當外部接口電壓超過ESD二極管的擊穿電壓時,ESD二極管開始起作用,并將電流分流到地。
ESD有三種模型,分別是人體模型(HBM)ESD(為了芯片生產、組裝、運輸過程而設計)、帶電裝置模型(CDM)ESD(為了芯片生產、組裝、運輸過程而設計)、IEC61000-4-2 ESD(為日常使用設計)。其中IEC61000-4-2等級為日常接觸等級,正常情況下,分為4級:
等級1:接觸放電電壓2KV、空氣放電電壓2KV
等級2:接觸放電電壓4KV、空氣放電電壓4KV
等級3:接觸放電電壓6KV、空氣放電電壓8KV
等級4:接觸放電電壓8KV、空氣放電電壓15KV
如何選擇ESD二極管?
那么,重點問題來了,ESD二極管那么多,如何正確選型呢?
1、計算接口信號幅值的范圍來確定ESD保護產品的工作電壓。
2、根據信號類型決定使用單向或雙向的ESD靜電保護二極管。單通道雙向ESD二極管的優勢在于可以任意pin腳可接地,為設計提供便利。
3、根據信號速率決定該接口可接受的最大寄生電容。信號速率越高,要求ESD二極管的結電容越小。
4、根據電路系統的最大承受電壓沖擊,選擇適合的鉗位電壓;
5、確保ESD二極管保護產品可達到或超過IEC 61000-4-2 level4