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文檔簡介

1、ESD保護(hù)器件選型建議ESD保護(hù)器件的分類ESD保護(hù)元件應(yīng)該保持在不動(dòng)作狀態(tài),同時(shí)不會(huì)對(duì)電子系統(tǒng)的功能造成任何影響,這可以通過維持低電流以及足以在特定數(shù)據(jù)傳輸速率下維持?jǐn)?shù)據(jù)完整性的低電容值來達(dá)成。而在ESD 應(yīng)力沖擊或者說大電流沖擊條件下,ESD 保護(hù)元件的第一個(gè)要求就是必須能夠正常工作,要有夠低的電阻以便能夠限制受保護(hù)點(diǎn)的電壓;其次,必須能夠快速動(dòng)作,這樣才能使上升時(shí)間低于納秒的ESD 沖擊上升時(shí)間。眾所周知,對(duì)于電子系統(tǒng)而言,它必須能夠在IEC 61000-4-2 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下存續(xù)。ESD器件一般有以下幾種:1、以硅技術(shù)為代表的過ESD器件,如瞬態(tài)電壓抑制器TVS管2、以陶瓷技術(shù)為代表的

2、ESD器件,如多層壓敏電阻MLV, 金屬氧化物壓敏電阻MOV等3、以聚合物技術(shù)為代表的ESD器件在這幾種保護(hù)元件中,壓敏電阻在低電壓時(shí),呈現(xiàn)出高電阻,其中的每個(gè)小型二極管兩端的電壓都相當(dāng)?shù)停瑫r(shí)電流也相當(dāng)?。欢谳^高電壓時(shí),其中的獨(dú)立二極管開始導(dǎo)通,同時(shí)壓敏電阻的電阻會(huì)下降。從表1 中我們也可以看出壓敏電阻為雙向保護(hù)元件。壓敏電阻采用的是物理吸收原理,每經(jīng)過一次ESD 事件,材料就會(huì)受到一定的物理損傷,形成無法恢復(fù)的漏電通道;而且,要達(dá)到更好的吸收效果,就要使用更多的材料,使其體積增加,進(jìn)而限制了在今天小型化產(chǎn)品當(dāng)中的應(yīng)用。而對(duì)于帶導(dǎo)電粒子的聚合物而言,在正常電壓下,這些材料擁有相當(dāng)高的電阻,

3、但當(dāng)發(fā)生ESD 沖擊時(shí),導(dǎo)電粒子間的小間隙會(huì)成為突波音隙陣列,從而形成低電阻路徑。瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)則為采用標(biāo)準(zhǔn)與齊納二極管特性設(shè)計(jì)的硅芯片元件。TVS元件主要針對(duì)能夠以低動(dòng)態(tài)電阻承載大電流的要求進(jìn)行優(yōu)化,由于TVS 元件通常采用集成電路(IC)方式生產(chǎn),因此我們可以看到各種各樣的單向、雙向及以陣列方式排列的單芯片產(chǎn)品。壓敏電阻介紹壓敏電阻器簡稱VSR,是一種對(duì)電壓敏感的非線性過電壓保護(hù)半導(dǎo)體元件。普通電阻器遵守歐姆定律,而壓敏電阻器的電壓與電流則呈特殊的非線性關(guān)系。當(dāng)壓敏電阻器兩端所加電壓低于標(biāo)稱額定電壓值時(shí),壓敏電阻器的電阻值接近無窮大,內(nèi)部幾乎無電流流過。當(dāng)壓敏電阻器兩端電壓略高于

4、標(biāo)稱額定電壓時(shí),壓敏電阻器將迅速擊穿導(dǎo)通,并由高阻狀態(tài)變?yōu)榈妥锠顟B(tài),工作電流也急劇增大。當(dāng)其兩端電壓低于標(biāo)稱額定電壓時(shí),壓敏電阻器又能恢復(fù)為高阻狀態(tài)。當(dāng)壓敏電阻器兩端電壓超過其最大限制電壓時(shí),壓敏電阻器將完全擊穿損壞,無法再自行恢復(fù)。壓敏電阻器廣泛地應(yīng)用在家用電器及其它電子產(chǎn)品中,起過電壓保護(hù)、防雷、抑制浪涌電流、吸收尖峰脈沖、限幅、高壓滅弧、消噪、保護(hù)半導(dǎo)體元器件等作用。壓敏電阻器的種類壓敏電阻器可以按結(jié)構(gòu)、制造過程、使用材料和伏安特性分類。1按結(jié)構(gòu)分類  壓敏電阻器按其結(jié)構(gòu)可分為結(jié)型壓敏電阻器、體型壓敏電阻器、單顆粒層壓敏電阻器和薄膜壓敏電阻器等。結(jié)型壓敏電阻器是因?yàn)殡娮梵w與金屬

5、電極之間的特殊接觸,才具有了非線性特性,而體型壓敏電阻器的非線性是由電阻體本身的半導(dǎo)體性質(zhì)決定的。2按使用材料分類  壓敏電阻器按其使用材料的不同可分為氧化鋅壓敏電阻器、碳化硅壓敏電阻器、金屬氧化物壓敏電阻器、鍺(硅)壓敏電阻器、鈦酸鋇壓敏電阻器等多種。3按其伏安特性分類  壓敏電阻器按其伏安特性可分為對(duì)稱型壓敏電阻器(無極性)和非對(duì)稱型壓敏電阻器(有極性)。壓敏電阻器與普通電阻器不同,它是根據(jù)半導(dǎo)體材料的非線性特性制成的。壓敏電阻器的主要參數(shù)有標(biāo)稱電壓、電壓比、最大控制電壓、殘壓比、通流容量、漏電流、電壓溫度系數(shù)、電流溫度系數(shù)、電壓非線性系數(shù)、絕緣電阻、靜態(tài)電容等。壓敏電

6、阻器的主要參數(shù)1壓敏電壓:所謂壓敏電壓,即擊穿電壓或閾值電壓。指在規(guī)定電流下的電壓值,大多數(shù)情況下用1mA直流電流通入壓敏電阻器時(shí)測(cè)得的電壓值,其產(chǎn)品的壓敏電壓范圍可以從109000V不等??筛鶕?jù)具體需要正確選用。一般V1mA=1.5Vp=2.2VAC,式中,Vp為電路額定電壓的峰值。VAC為額定交流電壓的有效值。ZnO壓敏電阻的電壓值選擇是至關(guān)重要的,它關(guān)系到保護(hù)效果與使用壽命。如一臺(tái)用電器的額定電源電壓為220V,則壓敏電阻電壓值V1mA=1.5Vp=1.5×1.414×220V=476V,V1mA=2.2VAC=2.2×220V=484V,因此壓敏電阻的擊穿

7、電壓可選在470480V之間。MYG05K規(guī)定通過的電流為0.1mA,MYG07K、MYG10K、MYG14K、MYG20K標(biāo)稱電壓是指通過1mA直流電流時(shí),壓敏電阻器兩端的電壓值。2最大允許電壓(最大限制電壓):此電壓分為交流和直流兩種情況,如為交流,則指的是該壓敏電阻所允許加的交流電壓的有效值,以ACrms表示,所以在該交流電壓有效值作用下應(yīng)該選用具有該最大允許電壓的壓敏電阻,實(shí)際上V1mA與ACrms間彼此是相互關(guān)聯(lián)的,知道了前者也就知道了后者,不過ACrms對(duì)使用者更直接,使用者可根據(jù)電路工作電壓,可以直接按ACrms來選取合適的壓敏電阻。在交流回路中,應(yīng)當(dāng)有:min(U1mA) (2

8、.22.5)Uac,式中Uac為回路中的交流工作電壓的有效值。上述取值原則主要是為了保證壓敏電阻在電源電路中應(yīng)用時(shí),有適當(dāng)?shù)陌踩6取?duì)直流而言在直流回路中,應(yīng)當(dāng)有:min(U1mA) (1.62)Udc,式中Udc為回路中的直流額定工作電壓。在交流回路中,應(yīng)當(dāng)有:min(U1mA) (2.22.5)Uac,式中Uac為回路中的交流工作電壓的有效值。上述取值原則主要是為了保證壓敏電阻在電源電路中應(yīng)用時(shí),有適當(dāng)?shù)陌踩6?。在信?hào)回路中時(shí),應(yīng)當(dāng)有:min(U1mA)(1.21.5)Umax,式中Umax為信號(hào)回路的峰值電壓。壓敏電阻的通流容量應(yīng)根據(jù)防雷電路的設(shè)計(jì)指標(biāo)來定。一般而言,壓敏電阻的通流容

9、量要大于等于防雷電路設(shè)計(jì)的通流容量。3通流容量:所謂通流容量,即最大脈沖電流的峰值是環(huán)境溫度為25情況下,對(duì)于規(guī)定的沖擊電流波形和規(guī)定的沖擊電流次數(shù)而言,壓敏電壓的變化不超過± 10時(shí)的最大脈沖電流值。為了延長器件的使用壽命,ZnO壓敏電阻所吸收的浪涌電流幅值應(yīng)小于手冊(cè)中給出的產(chǎn)品最大通流量。然而從保護(hù)效果出發(fā),要求所選用的通流量大一些好。在許多情況下,實(shí)際發(fā)生的通流量是很難精確計(jì)算的。簡單的講-通流容量也稱通流量,是指在規(guī)定的條件(以規(guī)定的時(shí)間間隔和次數(shù),施加標(biāo)準(zhǔn)的沖擊電流)下,允許通過壓敏電阻器上的最大脈沖(峰值)電流值。一般過壓是一個(gè)或一系列的脈沖波。實(shí)驗(yàn)壓敏電阻所用的沖擊波有

10、兩種,一種是為8/20s波,即通常所說的波頭為8s波尾時(shí)間為20s的脈沖波,另外一種為2ms的方波,如下圖所示: 4最大限制電壓:最大限制電壓是指壓敏電阻器兩端所能承受的最高電壓值,它表示在規(guī)定的沖擊電流Ip通過壓敏電阻時(shí)次兩端所產(chǎn)生的電壓此電壓又稱為殘壓,所以選用的壓敏電阻的殘壓一定要小于被保護(hù)物的耐壓水平Vo,否則便達(dá)不到可靠的保護(hù)目的,通常沖擊電流Ip值較大,例如2.5A或者10A,因而壓敏電阻對(duì)應(yīng)的最大限制電壓Vc相當(dāng)大,例如MYG7K471其Vc=775(Ip=10A時(shí))。5最大能量(能量耐量):  壓敏電阻所吸收的能量通常按下式計(jì)算W=kIVT(J)其中I流過壓敏電阻的峰

11、值    V在電流I流過壓敏電阻時(shí)壓敏電阻兩端的電壓    T電流持續(xù)時(shí)間    k電流I的波形系數(shù)    2ms的方波  k=1    8/20s波  k=1.4    10/1000s  k=1.4   壓敏電阻對(duì)2ms方波,吸收能量可達(dá)330J每平方厘米;對(duì)8/20s波,電流密度可達(dá)2000A每立方厘米,這表明他的通流能力及能量耐量都是很大的

12、   一般來說壓敏電阻的片徑越大,它的能量耐量越大,耐沖擊電流也越大,選用壓敏電阻時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)常遇到能量較小、但出現(xiàn)頻率次數(shù)較高的過電壓,如幾十秒、一兩分鐘出現(xiàn)一次或多次的過電壓,這時(shí)就應(yīng)該考慮壓敏電阻所能吸收的平均功率。6電壓比:電壓比是指壓敏電阻器的電流為1mA時(shí)產(chǎn)生的電壓值與壓敏電阻器的電流為0.1mA時(shí)產(chǎn)生的電壓值之比。7額定功率:在規(guī)定的環(huán)境溫度下所能消耗的最大功率。8最大峰值電流 一次:以8/20s標(biāo)準(zhǔn)波形的電流作一次沖擊的最大電流值,此時(shí)壓敏電壓變化率仍在±10%以內(nèi)。2次:以8/20s標(biāo)準(zhǔn)波形的電流作兩次沖擊的最大電流值,兩次沖擊時(shí)間間隔為5分鐘

13、,此時(shí)壓敏電壓變化率仍在±10%以內(nèi)。9殘壓比:流過壓敏電阻器的電流為某一值時(shí),在它兩端所產(chǎn)生的電壓稱為這一電流值為殘壓。殘壓比則的殘壓與標(biāo)稱電壓之比。10漏電流:漏電流又稱等待電流,是指壓敏電阻器在規(guī)定的溫度和最大直流電壓下,流過壓敏電阻器的電流。11電壓溫度系數(shù):電壓溫度系數(shù)是指在規(guī)定的溫度范圍(溫度為2070)內(nèi),壓敏電阻器標(biāo)稱電壓的變化率,即在通過壓敏電阻器的電流保持恒定時(shí),溫度改變1時(shí)壓敏電阻兩端的相對(duì)變化。12電流溫度系數(shù):  電流溫度系數(shù)是指在壓敏電阻器的兩端電壓保持恒定時(shí),溫度改變1時(shí),流過壓敏電阻器電流的相對(duì)變化。 13電壓非線性系數(shù):電壓非線性系數(shù)是指壓

14、敏電阻器在給定的外加電壓作用下,其靜態(tài)電阻值與動(dòng)態(tài)電阻值之比。14絕緣電阻:絕緣電阻是指壓敏電阻器的引出線(引腳)與電阻體絕緣表面之間的電阻值。15.靜態(tài)電容:靜態(tài)電容是指壓敏電阻器本身固有的電容容量。壓敏電阻的選用   1、氧化鋅壓敏電阻器應(yīng)用原理  壓敏電阻是一種限壓型保護(hù)器件。利用壓敏電阻的非線性特性,當(dāng)過電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間,壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個(gè)相對(duì)固定的電壓值,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。壓敏電阻的主要參數(shù)有:壓敏電壓、通流容量、結(jié)電容、響應(yīng)時(shí)間等。    壓敏電阻的響應(yīng)時(shí)間為ns級(jí),比空氣放電管快,比TVS管稍

15、慢一些,一般情況下用于電子電路的過電壓保護(hù)其響應(yīng)速度可以滿足要求。壓敏電阻的結(jié)電容一般在幾百到幾千pF的數(shù)量級(jí)范圍,很多情況下不宜直接應(yīng)用在高頻信號(hào)線路的保護(hù)中,應(yīng)用在交流電路的保護(hù)中時(shí),因?yàn)槠浣Y(jié)電容較大會(huì)增加漏電流,在設(shè)計(jì)防護(hù)電路時(shí)需要充分考慮。壓敏電阻的通流容量較大,但比氣體放電管小。   壓敏電阻器與被保護(hù)的電器設(shè)備或元器件并聯(lián)使用。當(dāng)電路中出現(xiàn)雷電過電壓或瞬態(tài)操作過電壓Vs時(shí),壓敏電阻器和被保護(hù)的設(shè)備及元器件同時(shí)承受Vs,由于壓敏電阻器響應(yīng)速度很快,它以納秒級(jí)時(shí)間迅速呈現(xiàn)優(yōu)良非線性導(dǎo)電特性(見圖3中擊穿區(qū)),此時(shí)壓敏電阻器兩端電壓迅速下降,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Vs,這樣被保護(hù)的

16、設(shè)備及元器件上實(shí)際承受的電壓就遠(yuǎn)低于過電壓Vs,從而使設(shè)備及元器件免遭過電壓的沖擊。2、氧化鋅壓敏電阻器壓敏電壓的選擇   根據(jù)被保護(hù)電源電壓選擇壓敏電阻器的規(guī)定電流下的電壓V1mA。一般選擇原則為:對(duì)于直流回路:V1mA2.0VDC對(duì)于交流回路:V1mA2.2V有效值   特別指出對(duì)于壓敏電阻壓敏電壓的選擇標(biāo)準(zhǔn)是要高于供電電壓,在能夠滿足可以保護(hù)需要保護(hù)器件的的同時(shí),盡可能選擇壓敏電壓高的壓敏電阻,這樣不僅可以保護(hù)器件,也能提高壓敏電阻的使用壽命。比如要保護(hù)的器件耐壓為Vdc=550Vdc,器件的工作電壓V=300Vdc,那么我們選擇壓敏電阻就應(yīng)該是壓

17、敏電壓為470V的壓敏電阻,壓敏電壓范圍是(423-517),壓敏電壓最大負(fù)誤差470-47=423Vdc大于器件的供電電壓300Vac,最大正誤差為470+47=517Vdc小于器件的耐壓550Vdc。選用時(shí)還必須注意:(1)必須保證在電壓波動(dòng)最大時(shí),連續(xù)工作電壓也不會(huì)超過最大允許值,否則將縮短壓敏電阻的使用壽命;(2)在電源線與大地間使用壓敏電阻時(shí),有時(shí)由于接地不良而使線與地之間電壓上升,所以通常采用比線與線間使用場(chǎng)合更高標(biāo)稱電壓的壓敏電阻器。3、通流量的選取     通常產(chǎn)品給出的通流量是按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)給定的波形、沖擊次數(shù)和間隙時(shí)間進(jìn)行脈沖試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)品所

18、能承受的最大電流值。而產(chǎn)品所能承受的沖擊數(shù)是波形、幅值和間隙時(shí)間的函數(shù),當(dāng)電流波形幅值降低50時(shí)沖擊次數(shù)可增加一倍,所以在實(shí)際應(yīng)用中,壓敏電阻所吸收的浪涌電流應(yīng)小于產(chǎn)品的最大通流量。4、應(yīng)用  圖1所示是采用壓敏電壓器進(jìn)行電路浪涌和瞬變防護(hù)時(shí)的電路連接圖。對(duì)于壓敏電阻的應(yīng)用連接,大致可分為四種類型:     第一種類型是電源線之間或電源線和大地之間的連接,如圖1(a)所示。作為壓敏電阻器,最具有代表性的使用場(chǎng)合是在電源線及長距離傳輸?shù)男盘?hào)線遇到雷擊而使導(dǎo)線存在浪涌脈沖等情況下對(duì)電子產(chǎn)品起保護(hù)作用。一般在線間接入壓敏電阻器可對(duì)線間的感應(yīng)脈沖有效,

19、而在線與地間接入壓敏電阻則對(duì)傳輸線和大地間的感應(yīng)脈沖有效。若進(jìn)一步將線間連接與線地連接兩種形式組合起來,則可對(duì)浪涌脈沖有更好的吸收作用。     第二種類型為負(fù)荷中的連接,見圖1(b)。它主要用于對(duì)感性負(fù)載突然開閉引起的感應(yīng)脈沖進(jìn)行吸收,以防止元件受到破壞。一般來說,只要并聯(lián)在感性負(fù)載上就可以了,但根據(jù)電流種類和能量大小的不同,可以考慮與RC串聯(lián)吸收電路合用。     第三種類型是接點(diǎn)間的連接,見圖1(c)。這種連接主要是為了防止感應(yīng)電荷開關(guān)接點(diǎn)被電弧燒壞的情況發(fā)生,一般與接點(diǎn)并聯(lián)接入壓敏電阻器即可。第四種類型主要

20、用于半導(dǎo)體器件的保護(hù)連接,見圖1(d)。這種連接方式主要用于可控硅、大功率三極管等半導(dǎo)體器件,一般采用與保護(hù)器件并聯(lián)的方式,以限制電壓低于被保護(hù)器件的耐壓等級(jí),這對(duì)半導(dǎo)體器件是一種有效的保護(hù)。 5、選型原則   如果電器設(shè)備耐壓水平Vo較低,而浪涌能量又比較大,則可選擇壓敏電壓V1mA較低、片徑較大的壓敏電阻器;如果Vo較高,則可選擇壓敏電壓V1mA較高的壓敏電阻器,這樣既可以保護(hù)電器設(shè)備,又能延長壓敏電阻使用壽命。  壓敏電阻器主要應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品的過電壓保護(hù)電路中,它有多種型號(hào)和規(guī)格。所選壓敏電阻器的主要參數(shù)(包括標(biāo)稱電壓、最大連續(xù)工作電壓、最大限制電壓、通

21、流容量等)必須符合應(yīng)用電路的要求,尤其是標(biāo)稱電壓要準(zhǔn)確。標(biāo)稱電壓過高,壓敏電阻器起不到過電壓保護(hù)作用,標(biāo)稱電壓過低,壓敏電阻器容易誤動(dòng)作或被擊穿。 6、氧化鋅壓敏電阻器的使用方法   壓敏電阻器是一種無極性過電壓保護(hù)元件,無論是交流還是直流電路,只需將壓敏電阻器與被保護(hù)電器設(shè)備或元器件并聯(lián)即可達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的(如圖4所示)         當(dāng)過電壓幅值高于規(guī)定電流下的電壓,過電流幅值小于壓敏電阻器的最大峰值電流時(shí)(若無壓敏電阻器足以使設(shè)備元器件破壞),壓敏電阻器處于擊穿區(qū),可將過電壓瞬時(shí)限制在很低的幅值

22、上,此時(shí)通過壓敏電阻器的浪涌電流幅值不大(<100A/cm2),不足以對(duì)壓敏電阻器產(chǎn)生劣化;當(dāng)過電壓幅值很高時(shí),壓敏電阻器將過電壓限制在較低的水平上(小于設(shè)備的耐壓水平),同時(shí)通過壓敏電阻器的沖擊電流很大,使壓敏電阻器性能劣化即將失效,這時(shí)通過熔斷器的電流很大,熔斷器斷開,這樣既可使電器設(shè)備、元器件免受過電壓沖擊,也可避免由于壓敏電阻器的劣化擊穿造成線路L-N、L-PE之間短路(推薦的熔斷器規(guī)格見表1)。               

23、60;                                          壓敏電阻器在電路的過電壓防護(hù)中,如果正常工作在圖3的預(yù)擊穿區(qū)和擊穿區(qū),理論上是不會(huì)損壞的。但由于壓敏

24、電阻器要長期承受電源電壓,電路中暫態(tài)過電壓、超能量過電壓隨機(jī)的不斷沖擊及吸收電路儲(chǔ)能元件釋放能量,因此,壓敏電阻器也是會(huì)損壞的,它的壽命根據(jù)所在電路經(jīng)受的過電壓幅值和能量的不同而不同。TVS管介紹TVS(Transient Voltage Suppresser瞬態(tài)電壓抑制器)二極管是近幾年發(fā)展起來的一種固態(tài)二極管,專門用于ESD保護(hù)。TVS二極管是和被保護(hù)電路并聯(lián)的,當(dāng)瞬態(tài)電壓超過電路的正常工作電壓時(shí),二極管發(fā)生雪崩,為瞬態(tài)電流提供通路,使內(nèi)部電路免遭超額電壓的擊穿或超額電流的過熱燒毀。由于TVS二極管的結(jié)面積較大,使得它具有泄放瞬態(tài)大電流的優(yōu)點(diǎn),具有理想的保護(hù)作用。 改進(jìn)后的TVS二極管還具

25、有適應(yīng)低壓電路(5 V),低電容,響應(yīng)時(shí)間遠(yuǎn)小于1ns等特點(diǎn),且封裝集成度高,適用于在印制電路板面積緊張的情況下使用。很低的箝位電壓,經(jīng)過多次ESD過程后不會(huì)劣化.這些特點(diǎn)決定了它有廣泛的適用范圍,尤其在高檔便攜設(shè)備的接口電路中有很好的使用價(jià)值選用TVS應(yīng)注意一下幾點(diǎn): 1.確定待保護(hù)電路的直流電壓或持續(xù)工作電壓。如果是交流電,應(yīng)計(jì)算出最大值,即用有效值*1.414。 2.TVS的反向變位電壓即工作電壓(VRWM)-選擇TVS的VRWM等于或大于上述步驟1所規(guī)定的操作電壓。這就保證了在正常工作條件下TVS吸收的電流可忽略不計(jì),如果步驟1所規(guī)定的電壓高于TVS的VRWM ,TVS將吸收大量的漏電

26、流而處于雪崩擊穿狀態(tài),從而影響電路的工作。 3.最大峰值脈沖功率:確定電路的干擾脈沖情況,根據(jù)干擾脈沖的波形、脈沖持續(xù)時(shí)間,確定能夠有效抑制該干擾的TVS峰值脈沖功率。 4.所選TVS的最大箝位電壓(VC)應(yīng)低于被保護(hù)電路所允許的最大承受電壓。5.電容量C。電容量C是由TVS雪崩結(jié)截面決定的,是在特定的1MHz頻率下測(cè)得的。C的大小與TVS的電流承受能力成正比,C太大將使信號(hào)衰減。因此,C是數(shù)據(jù)接口電路選用TVS的重要參數(shù)。電容對(duì)于數(shù)據(jù)/信號(hào)頻率越高的回路,二極管的電容對(duì)電路的干擾越大,形成噪聲或衰減信號(hào)強(qiáng)度,因此需要根據(jù)回路的特性來決定所選器件的電容范圍。高頻回路一般選擇電容應(yīng)盡量小(如LC

27、TVS、低電容TVS,電容不大于3pF),而對(duì)電容要求不高的回路電容選擇可高于40pF。 下表是目前常用ESD保護(hù)器件的性能對(duì)比:ESD保護(hù)器在選用中幾個(gè)注意點(diǎn)(1)選擇ESD保護(hù)器件注意:器件的鉗制電壓不要超過受保護(hù)器件的最大承受電壓,電路電壓不超過保護(hù)器件工作電壓;在不同的應(yīng)用場(chǎng)合還應(yīng)考慮電容值、漏電流、響應(yīng)速度以及器件的封裝。其次,要考慮保護(hù)電路的速率,可分為低速、高速和超高速三類。一般說來,低速電路主要是一些鍵區(qū)、按鈕、電池接頭、充電器接口等。這類只要滿足大功率、最低箝位電壓要求即可。高速類一般指USB1.1、USB2.0FS、FM天線、SIM 卡和音頻線路等,TVS 電容在5pF至4

28、0pF。超高速類如USB2.0、USB3.0、PCIE、SAS/SATA、HDMI、RF等,器件的電容要求低于3pF,甚至更低,以降低電容對(duì)信號(hào)的干擾。(2)在布局是還應(yīng)注意:ESD保護(hù)器件盡量安裝在最接近靜電輸入的地方,遠(yuǎn)離被保護(hù)器件;ESD保護(hù)器件一定接的大地線,不是數(shù)字地,回地的線路盡量的短;ESD保護(hù)器件與被保護(hù)線路之間的距離盡量的短,盡量避免被保護(hù)與未被保護(hù)線路并排走線。ESD保護(hù)器的應(yīng)用1.底部連接器的應(yīng)用 底部連接器設(shè)計(jì)廣泛應(yīng)用在移動(dòng)消費(fèi)類產(chǎn)品上,目前市場(chǎng)上應(yīng)用產(chǎn)品主要為移動(dòng)電話、PDA、DSC(數(shù)碼相機(jī))以及MP3等便攜產(chǎn)品。 由于是直流回路,可選用高電容器件。此端口可能會(huì)受到高能量的沖擊,可以選用集成了TVS和過流保護(hù)功能的器件。 2 RJ-45(10/100M以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)) RJ-45接口廣泛應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)連接的接口設(shè)備上,典型的應(yīng)用就是10/100M以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。 安森美公司有一系列的SLXX產(chǎn)品,產(chǎn)品從SL05到SL24,工作電壓覆蓋5V、12V、15V、24V。符合IEC 61000-4-2(ESD)15kV(空氣)8kV(接觸)/IEC 61000-4-4(EFT)40A(5/50ns)/IEC 61000-4-5(Lightning)12A(8/20us)標(biāo)準(zhǔn),除了用在LAN/WAN設(shè)備上,還適合用于高速數(shù)據(jù)線保護(hù),移動(dòng)電話和USB端口的

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