ESD管的介紹及選型基本原則

在電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中ESD靜電防護(hù)是不可或缺的一環(huán)，下面就為大家簡(jiǎn)單介紹一下，核心板產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)有用的ESD二極管知識(shí)和技巧。

ESD管的介紹

ESD（Electrostatic Discharge Protection Devices），靜電保護(hù)元器件，又稱(chēng)瞬態(tài)電壓抑制二極管陣列（TVS Array），是由多個(gè)TVS晶?；蚨O管采用不同的布局設(shè)計(jì)成具有特定功能的多路或單路ESD保護(hù)器件，主要應(yīng)用于各類(lèi)通信接口靜電保護(hù)，比如USB、HDMI、RS485、RS232、VGA、RJ11、RJ45、BNC、SIM、SD等接口中。

ESD靜電二極管特性

1. 低電容：結(jié)電容低，通常在PF級(jí)別；
2. 快速的響應(yīng)時(shí)間：通常在ps級(jí)；
3. 封裝體積小，小型化器件，節(jié)約PCB空間；
4. 靈活度高，可以根據(jù)應(yīng)用需求設(shè)計(jì)電容、封裝形式、浪涌承受能力等參數(shù)。ESD靜電二極管選型指南
5. ESD靜電二極管的截止電壓VRWM要大于等于電路中最高工作電壓；
6. 脈沖峰值電流IPP和最大箝位電壓VC的選擇，要根據(jù)線(xiàn)路上可能出現(xiàn)的最大浪涌電流來(lái)選擇合適IPP的型號(hào)，需要注意的是，此時(shí)的VC應(yīng)小于被保護(hù)晶片所能耐受的最大峰值電壓；
7. 用于高速信號(hào)的保護(hù)時(shí)，還要注意所傳輸信號(hào)的頻率或傳輸速率，當(dāng)信號(hào)頻率或傳輸速率較高時(shí)，應(yīng)選用低電容系列的ESD靜電二極管；
8. ESD有單向（A）和雙向（C）之分，根據(jù)工作的信號(hào)進(jìn)行選擇，單極性的信號(hào)可以選擇單向的 ESD或雙向的ESD， 雙極性的信號(hào)要選擇雙向的ESD。

選型基本原則

致遠(yuǎn)電子嵌入式核心板產(chǎn)品M3568工控核心板，擁有非常成熟的設(shè)計(jì)案例可供參考，其中的接口均設(shè)計(jì)了ESD保護(hù)電路，并通過(guò)了靜電測(cè)試，保證產(chǎn)品的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，可以放心使用。

1. 如通用外設(shè)串口的ESD設(shè)計(jì), 采用通用的低速ESD二極管，截止電壓3.3V，鉗位電壓12V，結(jié)電容100pF，通過(guò)100歐串阻配合降低峰值電壓，參考設(shè)計(jì)如下:

圖1 嵌入式核心板M3568 UART口ESD設(shè)計(jì)參考

2. 如SDIO高速信號(hào)的ESD設(shè)計(jì), 使用低結(jié)電容的高速信號(hào)專(zhuān)用ESD保護(hù)器件，可令SDIO的通信質(zhì)量不受影響，參考設(shè)計(jì)如下:

圖2 嵌入式核心板M3568 SD/MMC設(shè)計(jì)參考

3. 如HDMI高速信號(hào)的ESD設(shè)計(jì), 采用HDMI專(zhuān)用的接口保護(hù)器件，除了提供ESD防護(hù)之外，還能給EDID信號(hào)提供隔離和電平轉(zhuǎn)換，參考設(shè)計(jì)如下: