ESD静电保护器件保护原理

2022-10-17 13:38:23 admin

    通常情况ESD保护电路如下:

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    当系统没有干扰,正常工作时,ESD器件可以忽略,几乎不起作用。

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    当外部接口电压超过ESD器件的击穿电压(VBR),ESD器件开始起作用,并将电流分流到地。

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    实际ESD器件的工作电压(VRWM)与击穿电压(VBR)的区别,选择ESD器件应该选择系统工作电压小于ESD器件的工作电压(VRWM),例如系统是0-5V,那么我们应该选择工作电压(VRWM)大于5V的ESD。

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    单向ESD器件和双向ESD器件,双向ESD器件可以通过正负击穿电压(VBR)的信号,而单向ESD器件只可以通过正击穿电压(VBR)的信号,如果通过负的就会造成ESD器件击穿。

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    双向ESD器件和单向ESD器件的特点,单向ESD器件对于负压的保护更好。

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    几种ESD模型及其放电曲线。

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    IEC 61000-4-2等级为日常接触等级,正常分为四级:

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    但是ESD器件符合IEC 61000-4-2时,只代表ESD器件本身的防护,不代表后级电路能承受相应的冲击。钳位电压是衡量ESD器件保护电路系统的能力。钳位电压即当外部受到冲击,后级电路通过ESD器件后受到的冲击。如图红色为冲击,蓝色为冲击过ESD器件后的钳位电压。我们可以根据自己系统需求选择钳位电压。


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    实际应用中,ESD器件是有寄生电容的,如图是寄生电容对高速电路接口的影响,寄生电容会影响电平的上升和下降速度,例如USB3.0、HDMI等等。

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