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静电保护元件你真的“认识”么？

发布时间：2014-10-27 责任编辑：sherryyu

【导读】ESD?；て骷忻嫔嫌泻芏啵≡窈鲜实腅SD?；て骷?，最大的难点在于如何最容易地明确哪种器件可以提供最大的保护。不要觉得你知道他的名字就是认识它，本文将重点分析ESD静电保护元件的优缺点。
 
目前市面上已经存在多种ESD?；て骷?，但最常用的可分成三大类：聚合体、压敏电阻/抑制器和二极管。选择合适的ESD?；て骷?，最大的难点在于如何最容易地明确哪种器件可以提供最大的?；ぁＯ低彻┯ι桃话闶峭ü菔植嵘系腅SD额定值（或标称值）来比较ESD?；て骷暮没?。事实上，从这些额定值根本看不出器件?；は低车哪芰τ卸嗲?，关键取决于其它二极管参数。
　　
除了?；て骷腅SD标称值外，电压值（箝位电压）和ASIC端有多大电流（剩余电流）也是关键因素。ESD保护器件功能是通过将大部分电流短路到地并将ASIC端的电压“箝位”到低于脉冲电压的值来实现的。
　　
确定箝位电压和剩余电流不是一项很容易的任务。在大多数ESD保护数据手册中引用的箝位电压（如果手册中包括这条信息）很容易让人产生误解。而数据手册中从来没有剩余电流这一项，因为它与系统版图有关，与器件本身无关。而作为替代参数的保护电路的动态电阻（Rdyn）则有助于比较器件，因为具有较低电阻的器件可以分流较大比例的电流。遗憾的是，这个动态电阻值在?；て骷氖菔植嶂型ǔＲ膊患儆啊?/div>
　　
聚合体器件
　　
虽然聚合体器件对高频应用来说相当有吸引力，因为它们的亚皮法电容值只有0.05~1.0pF,但这么低的电容也会带来一些略微的副作用。与二极管不同的是，聚合体器件要求端电压达到触发电压时才击穿，而这个触发电压要比箝位电压高出许多。典型的聚合体ESD器件在500V之前是不会击穿的。一旦击穿后它就会迅速跳到最高达150V的箝位电压，当电荷释放掉后，聚合体将返回高阻状态。不过这一过程可能要花数小时甚至一天的时间，因此它们对消费类应用来说没有吸引力。这些器件在制造中很难精确表征，其数据手册通常只包含典型参数值，而不提供最小和最大保证值。另外，由于它们在物理上是属于柔性器件，因此它们的性能会随着遭受ESD脉冲数量的增加而下降。
　　
压敏电阻和抑制器
　　
压敏电阻和抑制器是非线性的可变电阻。虽然它们相对来说不贵，但抑制器通常具有高触发电压、高箝位电压和高阻抗特性，从而使得大多数能量会到达受?；さ钠骷皇欠至鞯降?。典型的低电容抑制器的箝位电压范围在150~500V.低电容抑制器的典型动态电阻是20~40Ω。由于其高阻抗特性，几乎所有 ESD冲击电流都会传递到“受?；?rdquo;器件而不是分流到地。
　　
半导体二极管
　　
另外一种ESD?；し椒ㄊ遣捎冒氲继宥?。ESD保护二极管被表征为低箝位电压、低阻抗、快速导通时间和更好的可靠性。通常半导体二极管可以提供最好的ESD?；?，而且现在的二极管已经可以做到1pF的等效电容，因此已经成为可靠的ESD?；ず土己玫男藕磐暾缘淖罴蜒≡?。
　　
ESD静电?；ぴ治?/strong>
　　
任何保护元件在正常工作期间必须作为高阻抗电路出现在受?；さ氖淙攵?。它所施加的电容负载必须尽可能的小，使得对正常的输入信号几乎没有影响。然而， 在过压的瞬间，同一器件必须成为能量的主要通路，把能量从被保护器件的输入端转移出去。此外，?；て骷陌踩╯tanding-off）电压必须高于受?；ざ怂市淼淖畲笮藕诺缪埂Ｍ?，其箝位电压必须低到足以防止所?；さ钠骷馐芩鸹?，这是由于在瞬态发生期间，输入端上的电压将是?；て骷捏槲坏缪?。
　　
我们常常会看到介绍ESD静电?；て鳌SD静电阻抗器、ESD静电释放器、贴片压敏电阻等产品，但其实?；て骷罟丶牟慰枷凳Ω檬窍旅嫒睿?/div>
　　
1. 快速响应时间
　　
2. 低箝位电压
　　
3. 高电流浪涌承受能力
　　
无论产品被介绍得多么优异，在选择ESD静电?；ぴ保杂Ω孟钢碌刈龊檬导实亩员?，以及运用IEC61000-4-2测试来做验证。目前行业惯例是根据8us上升时间和20us持续时间的脉冲公布箝位电压的，而真正的ESD脉冲应该是1ns上升时间和60ns的持续时间。
 
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