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[分享] 浅谈TVS二极管于ESD的保护作用

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发表于 2021-4-9 15:01:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
可用于便携式设备的ESD保护器件有很多,例如设计人员可用分立器件搭建保护回路,但由于便携设备对于空间的限定以及避免回路自感,这种方法已逐渐被更加集成化的器件所替代。多层金属氧化物器件、陶瓷电容还有二极管都可以有效地进行防护,它们的特性及表现各有不同,TVS二极管在此类应用中的独特表现为其赢得了越来越大的市场。

TVS管最显着的特点一是反应迅速,使瞬时脉冲在没有对线路或器件造成损伤之前就被有效地遏制,二是截止电压比较低,更适用于电池供电的低电压回路环境。另外对TVS二极管设计的改进使其具有更低的漏电流和结电容,因而在处理高速率传导回路的静电冲击时有更理想的性能表现。

浅谈TVS二极管于ESD的保护作用

1、底部连接器的应用

底部连接器设计广泛应用在移动消费类产品上,目前市场上应用产品主要为移动电话、PDA、DSC(数码相机)以及MP3 等便携产品。由于是直流回路,可选用高电容器件。此端口可能会受到高能量的冲击,可以选用集成了TVS管和过流保护功能的器件。

2、RJ-45(10/100M 以太网网络)

RJ-45接口广泛应用在网络连接的接口设备上,典型的应用就是10/100M 以太网网络。

3、视频线路的保护

目前视频常见的输出端口设计有 D-SUB、DVI(28 线)、SCART(19 线)和D-TERMINAL(主要日系产品在用)。视频数据线具有高数据传输率,数据传输率高达480Mbps,有的视频数据传输率达到1G以上,因而要选择低电容LCTVS管,它通常是将一个低电容二极管与TVS二极管串联,以降低整个线路的电容(可低于3pF),达到高速率回路的要求。

4、SIM 卡数据线路保护

SIM 卡数据线路保护一直是各个公司的产品重点,而且专门为此类端口设计的集ESD(TVS)/EMI/RFI 防护于一个芯片的器件,充分体现了片式器件的无限集成方案。在针对不同用途选择器件时,要避免使器件工作在其设计参数极限附近,还应根据被保护回路的特征及可能承受ESD 冲击的特征选用反应速度足够快、敏感度足够高的器件,这对于有效发挥保护器件的作用十分关键,另外集成了其它功能的器件也应当首先考虑。

5、USB 保护

一般 USB 的ESD 保护分上行和下行两种情况。

6、音频/扬声器数据线路保护

在音频数据线路保护方面,由于音频回路的信号速率比较低,对器件电容的要求不太高,100pF左右都是可以接受的。有的手机设计中将耳机和麦克风合在一起,有的则是分立线路。前一种情况可以选择单路TVS管,而后一种情况如果两个回路是邻近的,则可以选用多路TVS阵列,只用一个器件就能完成两个回路的保护。

7、按键/开关

对于按键和开关回路,这些回路的数据率很低,对器件的电容没有特殊要求,用普通的TVS阵列都可以胜任。
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