ESD/浪涌保護(hù)器件使用方法：貼片壓敏電阻

ESD/浪涌保護(hù)器件使用方法：貼片壓敏電阻

通過(guò)積層陶瓷技術(shù)制造的SMD貼片壓敏電阻為電壓依賴性電阻器件。 為了保護(hù)電子電路免受ESD(靜電放電)、浪涌等過(guò)渡性過(guò)電壓侵害，其在通信設(shè)備、產(chǎn)業(yè)設(shè)備以及車載設(shè)備等領(lǐng)域得到廣泛使用。

貼片壓敏電阻的特點(diǎn)

貼片壓敏電阻是運(yùn)用了半導(dǎo)體陶瓷性質(zhì)的電壓保護(hù)器件，當(dāng)施加電壓超過(guò)某個(gè)值時(shí)，其會(huì)大幅降低電阻值，從而讓電流流過(guò)。

因其具備該特性，因此通過(guò)并聯(lián)貼片壓敏電阻便可保護(hù)電子器件免受ESD或浪涌的侵害。

以下就貼片壓敏電阻的高效ESD/浪涌保護(hù)示例進(jìn)行介紹。

運(yùn)用示例：開關(guān)、按鍵、按鈕、連接端子等輸入輸出部的ESD/浪涌保護(hù)

智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備為手持操作，因此人體的ESD(靜電放電)會(huì)導(dǎo)致IC517>受損或錯(cuò)誤工作。

尤其是開關(guān)、按鍵、按鈕、連接端子等輸入輸出部為ESD的發(fā)生部位，因此必須采取對(duì)策。

通過(guò)在輸入輸出部以并聯(lián)方式連接貼片壓敏電阻，在節(jié)約空間的同時(shí)，還是一項(xiàng)高效的ESD對(duì)策。

圖1開關(guān)/按鍵

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圖2按鈕

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運(yùn)用示例：音頻(聲音)線路的ESD/浪涌保護(hù)

智能手機(jī)的揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)是向電子設(shè)備輸入或輸出音頻信號(hào)的接口。

通常情況下，其多配置于設(shè)備外側(cè)，容易受到ESD的影響，從而會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)故障或錯(cuò)誤工作。

尤其是耳機(jī)/頭戴耳機(jī)插孔，由于會(huì)頻發(fā)插拔RCA插頭，因此在插入帶電的RCA插頭時(shí)會(huì)產(chǎn)生ESD，從而在設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行氣體放電的可能性很高，為此必須使用保護(hù)器件進(jìn)行應(yīng)對(duì)。

參考報(bào)道：使用貼片壓敏電阻的智能手機(jī)音頻線路解決方案指南

圖3音頻(聲音)線路：揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)

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圖4音頻(聲音)線路：頭戴耳機(jī)

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電路圖中的鐵氧體磁珠是用于防止接收靈敏度劣化而插入的噪音對(duì)策元件。

使用TDK音頻線路用噪音抑制濾波器后，可減低插入時(shí)造成的音頻失真情況，效果更佳。

運(yùn)用示例：I/O接口的ESD/浪涌保護(hù) [RS-232C/RS-423]

RS-232C/RS-423是連接電腦(主機(jī))與外圍設(shè)備(終端)的串行端口接口標(biāo)準(zhǔn)。

在拔出連接器時(shí)會(huì)造成ESD影響，因此作為對(duì)策，需要向各個(gè)輸入輸出插針連接貼片壓敏電阻。

使用陣列類型貼片壓敏電阻后便可實(shí)現(xiàn)節(jié)省空間以及ESD對(duì)策的效果。

圖5I/O接口：RS-232C/RS-423

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運(yùn)用示例：I/O接口的ESD/浪涌保護(hù) [RS-422/RS-485]

RS-422/RS-485是使用雙絞線的差動(dòng)傳輸方式接口，其可進(jìn)行1km以上的遠(yuǎn)距離傳輸。

但差動(dòng)信號(hào)的電磁失真會(huì)引發(fā)共模噪音，因此除了用于ESD對(duì)策的貼片壓敏電阻之外，還會(huì)搭載共模濾波器。

圖6I/O接口：RS-422

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圖7I/O接口：RS-485

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運(yùn)用示例：I/O接口的ESD/浪涌保護(hù) [USB2.0/USB SS]

USB SS(SuperSpeed)為USB3.0、USB3.1等USB2.0的高端規(guī)格。數(shù)據(jù)傳輸速度為5Gbps，達(dá)到USB2.0的大約10倍，實(shí)現(xiàn)了超高速傳輸。

USB2.0與USB3.0中的貼片壓敏電阻使用示例如下所示。同時(shí)還展示了陣列類型運(yùn)用示例。用于多個(gè)端口時(shí)可削減貼裝面積。

圖8I/O接口：USB 2.0

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圖9接口：USB 2.0 (貼片壓敏電阻陣列示例)

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圖10I/O接口：USB SS

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運(yùn)用示例：I/O接口的ESD/浪涌保護(hù) [HDMI/LVDS]

HDMI是用于電視機(jī)與DVD刻錄機(jī)等AV設(shè)備之間進(jìn)行連接的高速差動(dòng)接口，LVDS是用于在電子設(shè)備內(nèi)部基板與基板之間進(jìn)行連接的高速差動(dòng)接口。

由于線的數(shù)量較多，因此小型陣列類型貼片壓敏電阻可有效削減貼裝面積。

圖11I/O接口：HDMI/LVDS

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運(yùn)用示例：車載LAN接口的浪涌/噪音對(duì)策 [LIN/CXPI、CAN/CAN-FD]

車載電子設(shè)備按照通用接口規(guī)格進(jìn)行連接，并由作為車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的車載LAN構(gòu)成。

根據(jù)通信速度不同，車載LAN擁有多個(gè)種類。

LIN及CAN是電動(dòng)后視鏡及電動(dòng)座椅等車體系統(tǒng)車載LAN標(biāo)準(zhǔn)，而CXPI是由LIN發(fā)展而來(lái)的新標(biāo)準(zhǔn)。

其均采用貼片壓敏電阻作為浪涌對(duì)策。

LIN/CXPI為單端傳輸，串聯(lián)的線圈/磁珠用于抑制差模(普通模式)噪音。CAN為差動(dòng)傳輸，因此搭載有共模濾波器來(lái)抑制共模噪音。CAN-FD是對(duì)CAN通信規(guī)格進(jìn)行擴(kuò)展后的新標(biāo)準(zhǔn)。

圖12車載LAN接口：LIN/CXPI的浪涌/噪音對(duì)策

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圖13車載LAN接口：CAN/CAN-FD的浪涌/噪音對(duì)策

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運(yùn)用示例：車載LAN接口的浪涌/噪音對(duì)策 [MOST50]

MOST是用于連接音頻、視頻等車載多媒體設(shè)備的車載LAN。由于MOST50可使用價(jià)格較低且重量較輕的UTP電纜(非屏蔽、雙絞線)，因此得到了廣泛使用。

圖14車載LAN接口：MOST50的浪涌/噪音對(duì)策

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運(yùn)用示例：車載LAN接口的浪涌/噪音對(duì)策 [車載以太網(wǎng)(100Base-T1)]

車載以太網(wǎng)作為可通過(guò)汽車周邊監(jiān)控等車載攝像頭拍攝到的影像等為安全及舒適行駛服務(wù)的攝像頭系統(tǒng)車載 LAN ，因此使用數(shù)量得到了飛速增長(zhǎng)。100Base-T1是使用UTP電纜(非屏蔽、雙絞線)，實(shí)現(xiàn)100Mbps傳輸速度全雙工通信的車載以太網(wǎng)。

圖15車載LAN接口：車載以太網(wǎng)(100Base-T1)的浪涌/噪音對(duì)策

審核編輯：湯梓紅