应用电路
双向 ESD 防护器件一般是对称的(图1)。它们既可以用于传输双极性信号的信号线 (-VWM ≤ Vsignal ≤ VWM),也适用于单极性信号 (0 ≤ Vsignal ≤ VWM)。

单向 ESD 防护器件是非对称的(图2),一般只用于单极性信号线 (0 ≤ Vsignal ≤ VWM)。实际中,类似于齐纳二极管,它们反向用在电路中。行业的惯例是将电压和电流的方向 指定为正方向,例如应用中的电压。

ESD二极管特性类别
一般将ESD二极管根据其Vc的表现分为三类器件,具体参考以下表格。
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I-V 特性类型 |
特点和好处 |
最佳适用于 |
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类似二极管型 |
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适度回扫型 |
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除了与类似二极管型相同的应用,还适用于
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超强回扫型 |
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采用纳米级别芯片技术的超精密结构SoC 的I/O |



ESD电性参数说明
以下是TVS二极管的各种参数表示和说明,分为静态参数和动态参数。
- 静态参数
CL – 寄生电容 – 对高速和射频应用非常重要,对通用和低速应用而言较为次要。
Vrwm – 最高工作电压– 必须大于或等于被保护导线上的信号在指定的操作期间的最高电压(参见图6)。常见防护器件的VrWM一般与系统标准以及I/O电压(VIO、Vbus)相匹配,例如2.1 V、3.3 V、5 V。
Vbr – 击穿电压 – 在指定的测试电流It下测量得到。
Vtr – 触发电压 – 在器件开启(触发)并回摆到Vh的最大电压。对于回摆型器件,Vtr比Vbr略高。Vtr是通过设计验证的。
IL – 漏电流 – 器件工作在VrWM时,流经器件的电流。
Rdyn – 动态电阻 – 描述器件在传导ESD时I-V特性的陡度 3)。Rdyn的值越低,相对应的防护性能越好,也可以用来预测器件手册中未给出的在不同冲击级别(ITLP)时的Vcl值。
- 动态参数
Vcl – 嵌位 电压 – 对防护性能最为重要的指标。 对于给定的冲击级别(ITLP 、IPP)),
Vcl 必须低于IC的失效电压(规格书),否则越低越好。
Ipp 最大瞬间电流-是防护能力的重要指标,也称浪涌电流,参考IEC61000-4-5,该值越大,器件的鲁棒性更好。
Vesd 静电防护能力-器件按照标准IEC61000-4-2设定条件下,可以承受的静电能力。
动态指标需要在动态测试中获得。

几个典型的静电保护设计电路
USB2.0保护电路

HDMI2.0保护电路

RS485浪涌保护电路

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