ESD保护器原理与应用_深圳踏歌电子-专业生产优质TVS管,自恢复保险丝,贴片保险丝厂家
在线客服
热线电话

微信公众账号
您好!欢迎来到深圳市踏歌科技辽宁福彩网
全国服务热线
技术支持
产品搜索
   产品种类搜索
最新应用
联系方式
 
公司名称:深圳市踏歌科技辽宁福彩网
电话:86-755-88365418,88365225,88363209
传真:86-755-88361758  假日服务电话:18128869501  邮箱:evan@dzhlw.com
地址:深圳市宝安区民治街道创业花园淘景商务大厦

技术支持

您现在位置是:网站辽宁福彩网 >> 技术支持 >> 技术支持
ESD保护器原理与应用
发布者:深圳市踏歌科技辽宁福彩网  发布时间:2016-08-01
  ESD保护器原理
  电路保护元件存在几种技术,当选择电路保护元件时,若设计师选择不当的保护器件将只能提供错误的安全概念。电路保护元件的选择应根据所要保护的布线情况、可用 的电路板空间以及被保护电路的电特性来决定。此外,了解保护元件的特性知识也非常必要,需要考虑的重要因素之一是器件的箝位电压。所谓箝位电压是在ESD 器件里跨在瞬变电压消除器(TVS)上的电压,它是被保护IC的应变电压。
ESD保护器原理
  因为利用先进工艺技术制造的IC电路里氧化层比较薄,栅极氧化层更易受到损害。这意味着较高的箝位电压将在被保护IC器件上产生较高的应变电压,并且增加了失效的概率。
  很多保护元件都被设计成可吸收大量的能量,由于元件结构或设计上的原因也导致其具有很高的箝位电压。由于变阻器的箝位电压太高,他们不能够提供有效的ESD 保护。此外,由于变阻器的高电容他们也不能给高速数据线路提供保护。TVS二极管正是为解决此问题而产生的,它已成为保护便携电子设备的关键性技术。
  TVS二极管是专门设计用于吸收ESD能量并且保护系统免遭ESD损害的固态元件。如果应用得当,TVS二极管将限制跨在被保护器件上的电压刚好高过额定工作电压,但是却远低于破坏阈值电压。
  ESD保护器应用
  1.底部连接器的应用
  底部连接器设计广泛应用在移动消费类产品上,目前市场上应用产品主要为移动电话、PDA、DSC(数码相机)以及MP3等便携产品。
  由于是直流回路,可选用高电容器件。此端口可能会受到高能量的冲击,可以选用集成了TVS和过流保护功能的器件。
  如图1所示,是便携产品的底部连接器保护电路的示意图,其中的数据线保护IC为NZQA5V6XV5T1、NZQA6V2XV5T1、 NZQA6V8XV5T1、NZQA8V2XV5T1、NZQA5V6AXV5T1、NZQA6V8AXV5T1、MSQA6V1W5T2、 SMF05T1和NSQA6V8AW5T2。
  以上产品都带4个单相独立线路ESD保护,其中MSQA系列、NSQA系列和SMF05的封装 形式是SC-88A,NZQA系列的封装形式是SOT-553。其中NZQA5V6XV5是5.6V单向式TVS保护器件;NZQA6V2XV5是 6.2V单向式TVS保护器件;NZQA6V8XV5是6.8V单向式TVS保护器件;NZQA6V8AXV5是6.8V单向式、低电容TVS保护器件; NUP4102XV6是14V双向式、低电容TVS。这些SOT5xx封装的TVS器件均针对260℃回焊温度处理工艺生产,符合100%无铅和静电放电 保护的要求,比传统的SC88封装减少电路板空间达36%,降低厚度40%,适合用于对电路板空间要求严格的便携设备,如手机、数码相机、MP3播放器。
  2 RJ-45(10/100M以太网网络)
ESD保护器应用
  55.gif
  RJ-45接口广泛应用在网络连接的接口设备上,典型的应用就是10/100M以太网网络。
  如图2所示,RJ-45数据线保护主要应用了安森美公司的低电容瞬态电压抑制二极管--SL05,工作电压是5V。实际上该公司有一系列的SLXX产品,产 品从SL05到SL24,工作电压覆盖5V、12V、15V、24V。符合IEC 61000-4-2(ESD)15kV(空气)8kV(接触)/IEC 61000-4-4(EFT)40A(5/50ns)/IEC 61000-4-5(Lightning)12A(8/20us)标准,除了用在LAN/WAN设备上,还适合用于高速数据线保护,移动电话和USB端口 的保护。
  3. 视频线路的保护
  目前视频常见的输出端口设计有D-SUB(如图3)、DVI (28线)、SCART(19线)和D-TERMINAL(主要日系产品在用)。视频数据线具有高数据传输率,数据传输率高达480Mbps,有的视频数 据传输率达到1G以上,因而要选择低电容LCTVS,它通常是将一个低电容二极管与TVS二极管串联,以降低整个线路的电容(可低于3pF),达到高速率 回路的要求。ONSEMI半导体公司的SRDA05-4具有良好的低电容特性,能够提供4路ESD保护,而它的后继产品SRDA05-6能够提供多达6路ESD保护。SRDA05-X系列产品适用于所有高速通讯线路的保护。
  4. SIM卡数据线路保护
  SIM卡数据线路保护一直是各个公司的产品重点,而且专门为此类端口设计的集ESD(TVS)/EMI/RFI防护于一个芯片的器件,充分体现了片式器件的无限集成方案。
  在针对不同用途选择器件时,要避免使器件工作在其设计参数极限附近,还应根据被保护回路的特征及可能承受ESD冲击的特征选用反应速度足够快、敏感度足够高的器件,这对于有效发挥保护器件的作用十分关键,另外集成了其它功能的器件也应当首先考虑。
ESD保护器应用
  66.gif
  众多半导体厂商提供了多种不同的TVS二极管封装形式,尤其是像SOT23和SC-70,以及与芯片同等大小的倒装芯片之类的微型封装,在板上只占约4.8mm2的 位置,却可以同时保护多个线路。最近的许多新产品更是适应便携设备高集成度、小型化要求,将EMI/RFI/ESD保护集成在一个器件中,不但可以有效缩 小空间,还大大减少了成本,降低了器件采购成本和加工成本,对于同时需要这几种保护功能的端口来说,可谓设计者的首选(图4)。
  5. USB保护
  一般USB的ESD保护分上行(图5)和下行(图6)两种情况。针对USB 1.1的ESD保护下行主要采用了NUF2101,上行ESD保护采用STF202或者NUF2221W1T2。这些产品即能满足USB线路终端的ESD保护,还具有良好的滤波功能。
  6. 音频/扬声器数据线路保护
  在音频数据线路保护方面(图6),由于音频回路的信号速率比较低,对器件电容的要求不太高,100pF左右都是可以接受的。有的手机设计中将耳机和麦克风合 在一起,有的则是分立线路。前一种情况可以选择单路TVS,而后一种情况如果两个回路是邻近的,则可以选用多路TVS阵列,只用一个器件就能完成两个回路 的保护。
  7. 按键/开关
  对于按键和开关回路,这些回路的数据率很低,对器件的电容没有特殊要求,用普通的TVS阵列都可以胜任。
推荐产品
湖南福彩网 湖南福彩网 江苏福彩网 辽宁福彩网 湖南福彩网 江苏福彩网 西藏福彩网 西藏福彩网 西藏福彩网 湖南福彩网