静电防护关键:理解与选择ESD保护二极管
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更新于2024-08-05
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"本文主要介绍了ESD(静电释放)的基本概念、危害以及如何通过TVS二极管进行防护。ESD是由于物体间接触与摩擦产生的静电在瞬间转移时所形成的高电压现象,可能导致敏感电子设备受损。为避免ESD造成的损害,常使用TVS二极管作为保护元件,当ESD事件发生时,二极管会迅速导通,将电流导向地,保护电路。TVS二极管的性能关键在于其击穿电压和漏电流,理想的二极管在未达到击穿电压时应无电流通过,而实际应用中会有一定的漏电流存在。"
在了解ESD及其危害的基础上,选择合适的ESD保护器件至关重要。TVS二极管是一种常见的ESD防护解决方案,它在正常工作条件下呈现高阻抗,而在电压超过其特定的击穿电压时,会瞬间转变为低阻抗状态,有效地分流ESD电流,防止电压尖峰对电路的影响。TVS二极管的响应时间极快,能够应对纳秒级的瞬态电压冲击。
在选型过程中,有几个关键参数需要考虑。首先,击穿电压(VBR)是TVS二极管开始导通的电压,它必须高于被保护电路可能遇到的最高正常工作电压,以确保在正常操作中二极管不会误动作。其次,最大持续工作电压(VWM)是指TVS二极管能长时间承受的最高电压,通常定义为10纳安电流时的电压,这个值需要低于电路的工作电压,以保证器件的长期稳定性。此外,漏电流是在没有ESD事件时TVS二极管允许通过的最小电流,低漏电流能减少不必要的功率损耗。
除此之外,还需要关注TVS二极管的峰值脉冲功率、能量吸收能力和反向恢复时间等特性。峰值脉冲功率决定了TVS能吸收的最大能量,而能量吸收能力则是衡量其抵抗多次ESD事件的能力。反向恢复时间则关系到ESD事件结束后,二极管恢复高阻状态的速度,以尽快让电路恢复正常工作。
在实际应用中,TVS二极管通常安装在电路的输入/输出端口附近,以提供最直接的保护。同时,设计者还可能结合其他ESD防护措施,如使用ESD抑制器、电容和电阻网络等,以构建多层次的防护系统,提高整体的ESD抗扰度。
ESD选型是一个综合考虑电路工作条件、预期ESD威胁水平以及保护器件性能的过程。理解ESD的基本原理和TVS二极管的工作机制,可以帮助工程师更准确地选择和设计有效的ESD防护方案,保障电子设备的稳定性和可靠性。
2022-06-07 上传
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木士易
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