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选择合适的OVP、OCP元器件应对电路保护设计挑战

发布时间：2010-04-16 来源：电子元件技术网

随着电子系统越来越复杂，对各种电子系统的可靠性要求不断提高，各种电路?；?/a>元器件已经成为电子系统中必不可少的组成部分，保护器件厂商也需要紧跟电路设计的趋势开发出新型产品应对设计挑战。随着半导体工艺的进步，IC的密度大大提高，而工作电压越来越低，增加了遭受过电压和ESD危害的几率，据统计，所有电子器件的现场故障中有大约30%是ESD造成的。除了ESD，电路设计师还需要考虑其他过压、过流、防雷等因素，据统计，在电子产品出现的故障中，有75％是由于过电流/过电压造成的。
 
认识到ESD、过压、浪涌、过热等现象的巨大危害性，保护器件厂商也在不断推出各种新产品满足设计需求。除了关注伏安特性，最新的电路?；て骷剐枰悸窃嚼丛蕉嗟奈侍猓?，电子设备越来越轻薄，为了符合尺寸的限制并在更小的占位面积中提供电路?；?，?；て骷圃焐绦枰⒊龀叽绺〉脑骷?，这需要厂商不断提高元器件的能量密度；接口速率不断提升，为保证信号完整性就必须考虑到电容的大小，因此，提供的方案也必须紧随接口发展的趋势，以保障接口的可靠性；此外，?；ぴ骷哪统寤鞔问褪褂檬倜残枰剂?。
 
系统厂商在设计时需要考虑过压、过流、过热等?；の侍?，目前全球领先的?；て骷?，比如Littelfuse、Bourns、泰科瑞侃、AEM等都有自己专门的技术和产品线来应对电路?；ど杓啤Ｔ?月9日于深圳会展中心牡丹厅举行的第四届电路?；ず偷绱偶嫒菅刑只嵘希嗉夜谕饬煜鹊牡缏繁；て骷谭⒈砹苏攵怨构鞅；さ慕饩龇桨福旅媸歉魑蛔已萁材谌菔德己脱萁沧柿系南略氐刂罚?br />  
著名专家，社区好老师陶显芳：《 ESD、EMI、EMC设计》（点击下载演讲PPT）
Littelfuse 深圳FAE 蒋浩峰：《雷击和静电?；?/span>（点击下载演讲PPT）
村田(中国)投资有限公司高级产品工程师范为?。骸?DiiVA 用电子元器件设计对策》（点击下载演讲PPT）
顺络电子副总工程师贾广平：《线路过电压保护机理及系统化方案设计》（点击下载演讲PPT）
美国柏恩亚太有限公司技术支持经理黄逸维：《过压过流电路?；そ饩龇桨?/span>》（点击下载演讲PPT）
AEM 科技(苏州)有限公司产品经理齐治：《 ESD 器件应用及解决方案探讨》（点击下载演讲PPT）
上海光宇睿芯微电子有限公司总经理刘建朝：《 半导体过压保护器件》（点击下载演讲PPT）
深圳市槟城电子有限公司FAE 工程师李亚文：《防护方案设计及器件选型》（点击下载演讲PPT）
 
电路?；ず偷绱偶嫒菁际跹刑只嵋丫傩辛怂慕?，每一届都吸引了大量的设计工程师和研发项目经理的参与。“电路?；ず偷绱偶嫒菔堑缏飞杓频幕⌒晕侍猓课坏缏饭こ淌Χ加Ω檬炝氛莆?。我们希望通过这个研讨会帮助工程师了解电路?；ず偷绱偶嫒莸募际跤τ们魇坪筒飞杓品椒ǎü际醮葱吕唇档统杀?，同时提升电子产品的可靠性和价值。” 电子元件技术网CEO刘杰博士表示。
 
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目前针对过压应用，可以选择TVS、压敏电阻（MLV）、高分子聚合物ESD器件（Polymer）、玻璃陶瓷ESD器件等解决方案，系统设计师需要针对不同的应用和成本考量选择不同的方案。
 
ESD器件选型需要考虑许多问题，AEM（苏州）科技有限公司副总经理郑索平介绍，选择ESD器件应该遵循下面的要求：
 
1）选择静电?；て骷⒁猓?/div>
·箝制电压不要超过受?；て骷淖畲蟪惺艿缪?/div>
·电路电压不超过保护器件工作电压
·低电容值、漏电流尽可能的减少干扰及损耗
（2）静电保护器件尽量安装在最接近静电输入的地方，远离被?；て骷?br /> （3）静电?；て骷欢ń拥拇蟮叵?，不是数字地线
（4）回地的线路尽量的短，静电保护器件与被?；は呗分涞木嗬刖×康亩?br /> （5）尽量避免被保护与未被?；は呗凡⑴抛呦?/div>
 
针对过流?；た梢匝?span>择PTC、片式熔断器、断路器、保险电阻、温度熔断器等器件，同样需要针对不同的应用和成本考量进行选型。郑索平表示，选择片式熔断器等过流?；て骷枰悸窍旅娴囊蛩兀?/span>
1）额定电流
2）额定电压
3）工作温度
4）电压降 / 冷电阻
5）熔断特性: 时间-电流特性和过载能力
6）分断能力
7）熔化热能值
8）耐久性（寿命）
9）结构特征：外形/ 尺寸和安装形式
10）安全认证
 

LED是目前非常热门的应用，针对LED照明应用也需要进行电路保护，需要考虑过压、过流、过热等?；の侍狻Ｌ┛迫鹳┤涨白沤樯芰苏攵訪ED应用的?；ど杓品桨福骸?a href="http://www.5r3h.cn/art/artinfo/id/80005754">泰科瑞侃详解LED照明电路保护设计需求》
 
另一个需要特别注意的应用是高速传输领域，之前村田有介绍针对DiiVA应用的保护元器件选型，对于USB、HDMI等应用，也需要器件电容值足够的低，来满足信号完整性需求。Bourns日前介绍了针对USB 2.0/3.0应用提供了专门的方案：《美国柏恩Bourns在USB 2.0&3.0上的?；し桨?/span>》
 
对于功率开关等应用，通常都需要配备ESD过压保护器件，不过新技术的采用使得功率半导体的ESD性能不断提高。比如NXP的新型双极晶体管产品：《新一代低VCEsat双极晶体管》，不仅在温度稳定性、ESD强度和反向阻断方面强于传统的MOSFET，而且在饱和电阻和功率范围上实现了重大突破，能够在中功率的应用中替代MOSFET。
 
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