ESD選型指南

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一、ESD工作原理

ESD靜電保護元件，又稱靜電抑制二極管。ESD是多個TVS晶粒或二極管采用不同的布局做成具有特定功能的多路或單路ESD保護器件，主要應用於各類通信接口靜電保護，如USB、HDMI、RS485、RS232、VGA、RJ11、RJ45、BNC、SIM、SD等。

 

二、ESD特點

1. ESD是一種鉗位型過壓保護器件，用於靜電防護及一些較低浪涌的防護；

2. ESD電壓根據被保護IC 的工作電壓設計，如2.5V、2.8V、3.3V、5V、8V、12V、15V、24V、36V等；

3. 電容低，目前最小可做到0.17pF，滿足10GMbps高速應用，不影響數據通信質量；

4. 封裝小型化，封裝形式多樣化。

 

三、ESD參數說明

ESD產品的伏安特性曲線與TVS類似，與TVS不同的是，ESD產品功率較小，工作電壓也較低，ESD的工作電壓根據被保護芯片的工作電壓來設計。

V_RWM：反向截止電壓，即ESD允許施加的最大工作電壓，在該電壓下ESD處於截止狀態，ESD的漏電流很小，可以達到10納安左右。

V_BR：擊穿電壓，擊穿電壓是ESD要開始動作（雪崩擊穿）的電壓，一般在規定的電流下測量，通常在大小為1mA的電流下測量。

I_R：反向漏電流，即在ESD器件兩端施加V_RWM電壓下測得ESD的漏電流。

I_PP：峰值脈沖電流，ESD產品一般采用8/20μs的波形測量。

V_C：鉗位電壓，在給定大小的I_PP下測得ESD兩端的電壓。

C_j：PN結的結電容，會影響數據傳輸，高頻信號選取ESD時，一定要考慮C_j對信號的影響。

 

四、ESD選型注意事項

1. ESD器件的截止電壓應大於被保護IC的最大工作電壓，否則會影響被保護電路的正常工作。如工作電壓為5V的線路，應選擇截止電壓等於或者大於5V的ESD器件進行保護。

2. ESD一般用於各類通信端口靜電防護，在一些高速數據線路，如USB3.0、USB3.1、HDMI、IEEE1394等接口，ESD保護器件的結電容應選擇盡量的小，以避免影響通信質量。

3. 根據電路設計布局及被保護線路數選擇合適的封裝形式。ESD器件封裝的大小從一定程度上可以反應器件的防護等級大小，一般封裝越大的器件可容納的ESD芯片面積也越大，防護等級也越高，反之亦然。