{?ESD二極管}和TVS管的選型知識(shí)

當(dāng)我們?cè)谟龅紼SD靜電問(wèn)題時(shí)，通常會(huì)在敏感線路或者外接的信號(hào)必經(jīng)之路通過(guò)增加ESD靜電二極管或者tvs靜電保護(hù)二極管的方式來(lái)泄放ESD。但也經(jīng)常有些時(shí)候，當(dāng)工程師在選用ESD抑制器和TVS管的時(shí)候，工程師們對(duì)它們的一些參數(shù)會(huì)不太清楚，所以有時(shí)不能快速地選用合適的保護(hù)器件。

ESD抑制器由聚合物（POLYMER）電壓誘變材料和高電分子材料核心制成的，我們稱之為高分子ESD，特點(diǎn)是物理放電沒(méi)有壽命限制，反應(yīng)速度<1ns,

超低電容 (<0.15pF),超低漏電流(<1nA)。它的主要參數(shù)有：

1、Reverse Stand off Voltage: Vr為反向電壓，表示不導(dǎo)通的電壓，在這個(gè)電壓下只有很小的反向漏電流。例如此TVS管接在IC的引腳上，選用的時(shí)候只要IC的工作電壓小于這個(gè)電壓就行。

2、Breakdown Voltage：擊穿電壓，TVS管通過(guò)規(guī)定的測(cè)試電流IT時(shí)的電壓。

3、Maximum Clamping Voltage：max的鉗位電壓，TVS管通過(guò)max峰值電流Ipp時(shí)，TVS管兩端的電壓。

4、Maximum Peak Pulse Current：TVS 管允許通過(guò)的

10/1000μs 波的max峰值電流，超過(guò)這個(gè)電流會(huì)損壞TVS管。

5、Maximum Reverse Leakage：max的反向漏電流，TVS管在反向電壓下的漏電流。此參數(shù)越小越好。

雙向與單向TVS管有什么差異

1. 單向的TVS管的特性與穩(wěn)壓二極管相似，雙向TVS管的特性相當(dāng)于兩個(gè)穩(wěn)壓二極管反向串聯(lián)；

2. 極間結(jié)電容（Cj）單向的比雙向的大。

3. 電流曲線不同。單向TVS管的電路符號(hào)跟一般的穩(wěn)壓管相同，它正向特性跟一般的二極管相同，反向特性是典型的PN結(jié)雪崩器件。雙向TVS二極管正反向都是典型的PN結(jié)雪崩器件。

看封裝型號(hào)

單從型號(hào)表面我們就可以判斷，雖然不同品牌命名方式不同，但都有規(guī)律，列如下圖二是深圳阿賽姆SMA系列TVS管規(guī)格書(shū)，前面是單向，后面是雙向，明顯看出雙向跟單向的字母不一樣，雙向是B，單向是V  。

單向TVS管保護(hù)器件僅能對(duì)正脈沖或者負(fù)脈沖進(jìn)行防護(hù)，而雙向TVS管保護(hù)器件一端接要保護(hù)的線路，一端接地，無(wú)論來(lái)自反向還是來(lái)自正向的ESD脈沖均被釋放，更有效地保護(hù)了IC。

單向TVS管的正向特性與普通穩(wěn)壓二極管相同，反向擊穿拐點(diǎn)處近似“直角”的硬擊穿為典型的PN結(jié)雪崩。當(dāng)有瞬時(shí)過(guò)壓脈沖時(shí)，器件的電流急驟增加而反向電壓則上升到箝位電壓值，并保持在這一水平上。

雙向TVS管的V-I特性曲線如同兩只單向TVS“背靠背”組合，其正反兩個(gè)方向都具有相同的雪崩擊穿特性和箝位特性，正反兩面擊穿電壓的對(duì)稱關(guān)系為0.9≤VBR(正)/VBR (反) ≤1.1。一旦加在它兩端的干擾電壓超過(guò)箝位電壓Vc就會(huì)立刻被抑制掉。

HDMI端口靜電防護(hù)設(shè)計(jì)

理論上HDMI是支持熱插拔的。但為什么還有熱插拔導(dǎo)致燒毀產(chǎn)品的情況？實(shí)際情況是HDMI熱插拔時(shí)端口經(jīng)常被燒壞，也就是俗稱的靜電損壞，由于HDMI是非常高速的數(shù)字信號(hào)，在設(shè)計(jì)發(fā)送接收芯片時(shí)，采用的抗靜電保護(hù)電路一般只能耐1-2KV靜電電壓，但是在實(shí)際生活中，如果環(huán)境干燥，同時(shí)又有產(chǎn)生靜電電壓的條件，上5-8KV的靜電電壓是常見(jiàn)的，在設(shè)計(jì)的源端一般都會(huì)犧牲一些電容余量而配置ESD保護(hù)電路。

但有的機(jī)器為了節(jié)省成本而沒(méi)有設(shè)計(jì) ESD保護(hù)電路，就可能在帶靜電HDMI線插入時(shí)燒毀芯片。這一點(diǎn)，做HDMI線材測(cè)試的朋友肯定清楚，因?yàn)镹A和TDR也有防靜電要求，這個(gè)是同樣的道理。

另外一個(gè)原因是我們的電網(wǎng)：中國(guó)的電源插座是2個(gè)插腳的，沒(méi)有地線。對(duì)于部分家庭來(lái)說(shuō)，即使是三相插座，地線也是沒(méi)有接地的。一般用戶在安裝液晶電視和投影儀的時(shí)候，也不會(huì)另外接地線。這樣更容易形成靜電。