ESD器件的主要性能参数

喜欢而已 提交于 2019-12-06 06:09:39

ESD器件的主要性能参数

为了防止电子产品收到静电、浪涌、过电压的损坏,我们需要使用静电防护器件来保护系统免受损坏以及干扰,常见的保护器件如下所示:

  • TVS二极管
  • ESD二极管
  • 气体放电管
  • 压敏电阻
  • TSS二极管

我们使用在电子产品中需要注意的事项如下:

1、最大工作电压(Max Working Voltage)

允许长期连续施加在ESD保护器件两端的电压(有效值),在此工作状态下ESD器件不导通,保持高阻状态,反向漏电流很小。以上器件该值都可以定制,只是抗压等级越高相应的体积越大。

2、击穿电压(Breakdown Voltage)

ESD器件开始动作(导通)的电压。一般地,TVS管动作电压比压敏电阻低、气体放电管击穿电压较高。

3、钳位电压(Clamping Voltage)

ESD器件流过峰值电流时,其两端呈现的电压,超过此电压,可能造成ESD永久性损伤。

4、漏电流(Leakage Current)

在指定的直流电压(一般指不超过最大工作电压)的作用下,流过ESD器件的电流。一般地,TVS管的反向漏电流是nA级,压敏电阻漏电流是μA级,此电流越小,对保护电路影响越小。

5、电容(Capacitance)

在给定电压、频率条件下测得的值,此值越小,对保护电路的信号传输影响越小。比如硅半导体TVS管的结电容(pF级),压敏电阻的寄生电容(nF级)。

6、响应时间(Response Time)

指ESD器件对输入的大电压钳制到预定电压的时间。一般地,TVS管的响应时间是ns级,压敏电阻是μs级,气体放电管比压敏电阻要慢。此时间越小,更能有效的保护电路中元器件。

7、寿命(ESD Pulse Withstanding)

TVS技术利用的是半导体的钳位原理,在经受瞬时高压时,会立即将能量释放出去,基本上没有寿命限制;而压敏电阻采用的是物理吸收原理,因此每经过一次ESD事件,材料就会受到一定的物理损伤,形成无法恢复的漏电通道,会随着使用次数的增多性能下降,存在寿命限制。

寄生参数

除此之外,我们需要考虑这些元器件对应的寄生参数,常见的包含寄生电容以及寄生电感。
寄生电容:因为这些器件主要应用于数据线上,因此寄生电容可能导致数据线总线电容变大,总线电容增大将会导致数据信号波形上升和下降沿发生变化,影响数据速率。
寄生电感:寄生电感不会导致信号波形变化,但是因为防护器件是将过多能量很快泄放到地平面,而这些信号是瞬间高速信号,所以引脚寄生电感将会阻碍这些变化,影响实际的效果。

2019-6-20 于深圳

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