二極管在 ESD 保護(hù)等方面取得了進(jìn)步

作者：Jean-Jacques DeLisle，特約撰稿人

二極管可以在眾多領(lǐng)域的許多設(shè)備中找到。簡(jiǎn)單地說，二極管是一種半導(dǎo)體，它允許電流僅沿一個(gè)方向流動(dòng)，使其成為許多應(yīng)用的重要組成部分。最近，幾家主要制造公司發(fā)布了針對(duì)汽車和通信行業(yè)的新二極管。?

Bourns、Littelfuse和Nexperia等公司已經(jīng)生產(chǎn)出與前代產(chǎn)品相比具有許多優(yōu)勢(shì)的新型二極管。 ?

例如，Bourns Inc. 推出了具有 3 皮法 (pF) 低電容的新TVS 二極管系列，這一特性使其非常適合用于高速接口和其他需要低電容的應(yīng)用的保護(hù)器件。CDSOD323-TxxC-DSLQ 型 TVS 二極管還提供 Bourns 的最低 TVS 二極管泄漏電流，僅為 1 納安 (nA)。這些二極管對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)傳感器和其他電池壽命很重要的應(yīng)用至關(guān)重要。TVS 二極管通過提高效率和減少能源浪費(fèi)來幫助這些傳感器和其他汽車技術(shù)，從而使汽車設(shè)備運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng)并消耗更少的電力，這對(duì)任何設(shè)計(jì)和制造它們的人來說都是一個(gè)福音。 ?

Bourns 的 TVS 二極管產(chǎn)品經(jīng)理 David Scoffield 對(duì)這些新二極管的工作原理提供了一些見解?！癟VS 二極管通過連接到保護(hù)地來保護(hù)接口線。在正常情況下，TVS 二極管應(yīng)該是透明的，并且看起來像是對(duì)地開路。任何對(duì)地的寄生電容或泄漏都會(huì)導(dǎo)致線路上的信號(hào)失真。高速接口的線路信號(hào)對(duì)這種寄生電容和泄漏特別敏感。因此，為了保持信號(hào)完整性，確保線路上的保護(hù)設(shè)備具有最小的電容和泄漏非常重要?！??

這意味著新二極管效率更高，能源浪費(fèi)更少，這一品質(zhì)使其成為汽車行業(yè)和其他類似應(yīng)用的理想之選。 ?

Scoffield 解釋說，汽車行業(yè)的電子化導(dǎo)致正在收集、傳輸和處理的數(shù)據(jù)量顯著增長(zhǎng)?！案咚俳涌诒挥糜诖罅繑?shù)據(jù)的傳輸，”他說?！斑@些接口中的一些會(huì)受到 ESD 的影響，無論是由于暴露給用戶，例如 USB3.0 端口和觸摸屏，還是由于功能和環(huán)境?！?/p>

Nexperia 是 NXP 的前標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品部門，也發(fā)布了幾款具有一些極其先進(jìn)功能的新二極管。新部件是舊設(shè)備的可互換替代品。為了使這些新二極管兼容，它們將采用標(biāo)準(zhǔn) SOT23、SOD323 和 SOT323 封裝。 ?

Nexperia 已開發(fā)出以多種方式提供更高性能的新部件。例如，新的 PESD2IVN24-T 部件提供了 30 kV ESD 保護(hù)，高于之前的 23 kV 型號(hào)。這些新型號(hào)還具有改進(jìn)的 3.5 A 浪涌電流和 3.5 A 時(shí) 42 V 的高級(jí)鉗位電壓（與傳統(tǒng)部件的 3 A 時(shí) 70 V 相比）。二極管的其他特性與以前的型號(hào)相似，但有小的改進(jìn)。我們的想法是制造比以前的型號(hào)好得多的二極管，但不會(huì)有太大的不同，以至于它們不能互換。??

“在現(xiàn)代汽車中，數(shù)據(jù)交換量不斷增加，電子內(nèi)容的功能和復(fù)雜性也在不斷增加，因此有效的 ESD 保護(hù)解決方案勢(shì)在必行。Nexperia 大幅提高了 ESD 二極管的產(chǎn)能，以確保安全鏈，并讓客戶放心，他們正在使用高性能、堅(jiān)固和高效的設(shè)備保護(hù)車輛中的電子設(shè)備，”André Dressler 說， Nexperia 的汽車市場(chǎng)營(yíng)銷經(jīng)理。? ?

Littelfuse 是另一家緊跟更高效、更先進(jìn)二極管趨勢(shì)的公司，并發(fā)布了幾款新型號(hào)。這些新型號(hào)包括 AQHV 和 AQHV-C 系列，它們旨在提供極快的動(dòng)作、高性能、過壓保護(hù)。這些適用于電源接口、乘客充電接口以及 LED 照明模塊和低速 I/O。典型應(yīng)用包括汽車電子、LED 照明模塊、移動(dòng)/手持設(shè)備、CAN BUS（線控驅(qū)動(dòng)）、LIN BUS、RS-232 和 RS-485 接口、通用低速 I/O、和便攜式儀器。 ?

“作為符合 AEC-Q101 標(biāo)準(zhǔn)的器件，AQHV 和 AQHV-C 系列可以確保在最惡劣的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)最大的可靠性，”Littelfuse 的 TVS 二極管陣列（SPA 二極管）總監(jiān) Tim Micun在新聞稿中說?！皩?duì)于需要更換無源 ESD 保護(hù)或在印刷電路板周圍‘散布’保護(hù)器件的設(shè)計(jì)人員來說，這使其成為一個(gè)很好的選擇?！?/p>

這種二極管的興起是科技界許多領(lǐng)域所看到的趨勢(shì)的一部分。更小、更強(qiáng)大的組件允許設(shè)計(jì)人員改造舊設(shè)計(jì)。這允許開發(fā)人員提高效率和功率，而無需“回到繪圖板”并完全重新開始。通過將這些新二極管設(shè)計(jì)為根據(jù)需要有效地“插入”，開發(fā)人員可以更換舊型號(hào)或提高設(shè)備的效率，而無需重新設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)。 ?

Littelfuse 的 TVS 二極管陣列能夠處理超過 1000 次 ESD 沖擊或浪涌瞬變，而不會(huì)降低性能。與具有固有磨損系數(shù)和低動(dòng)態(tài)阻力的替代技術(shù)相比，這種提高的使用壽命是一項(xiàng)進(jìn)步。這些型號(hào)的鉗位電壓降低了 60%。這些進(jìn)步與高達(dá) ± 30 kV 的 ESD 保護(hù)和高達(dá) 8 A 的浪涌保護(hù)相結(jié)合，可幫助設(shè)備制造商遵守極其嚴(yán)苛的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并可顯著延長(zhǎng)技術(shù)設(shè)備的使用壽命并提高系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)間。??

審核編輯 黃昊宇