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新手要了解ESD二極管原理特點(diǎn)并知道如何選型

ESD二極管是一種為電壓鉗位型工作方式，并且具有納秒級(jí)響應(yīng)速度的靜電防護(hù)器件。ESD二極管原理是當(dāng)兩端的電壓超過(guò)它的工作電壓時(shí)，它會(huì)迅速工作導(dǎo)通，通過(guò)PN結(jié)反向過(guò)壓雪崩擊穿將靜電能量泄放到地，從而達(dá)到保護(hù)后級(jí)電路的目的。

esd二極管

通過(guò)ESD二極管原理分析硅基半導(dǎo)材料的特點(diǎn)：

1.優(yōu)點(diǎn)：響應(yīng)時(shí)間短，漏電流小，鉗位電壓低，動(dòng)作精準(zhǔn)，無(wú)續(xù)流，體積可以做到0201封裝。

2.缺點(diǎn)：因?yàn)楣β蕟?wèn)題，它的結(jié)電容可能會(huì)較大，所以，如果在高速信號(hào)線上使用選型時(shí)，要注意選擇結(jié)電容低的器件。

通過(guò)ESD二極管原理進(jìn)行器件選型：

a.鉗位電壓不能大于被保護(hù)電路的安全電壓，不然保護(hù)功能就會(huì)失效；

b.器件工作電壓不能低于電路的工作電壓，正常情況選擇稍微高一點(diǎn)，不然會(huì)使器件提前啟動(dòng)。

c.對(duì)于信號(hào)數(shù)據(jù)線的防護(hù)，必須選擇結(jié)電容適合的器件，一般USB 2.0選擇3PF以下的，常用0.5PF左右（ASIM型號(hào)ESD5D005TA）。不然影響線路正常工作。

d.封裝和極性選擇，經(jīng)過(guò)多年的使用經(jīng)驗(yàn)，一般選擇雙極性的比較好，多線路的用陣列型封裝的。

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TVS的特性與工作原理

TVS是普遍使用的一種新型高效電路保護(hù)器件，它具有極快的響應(yīng)時(shí)間(亞納秒級(jí))和相當(dāng)高的浪涌吸收能力。當(dāng)它的兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時(shí)，TVS能以極高的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變?yōu)榈妥杩?，以吸收一個(gè)瞬間大電流，從而把它的兩端電壓箝制在一個(gè)預(yù)定的數(shù)值上，從而保護(hù)后面的電路元件不受瞬態(tài)高壓尖峰脈沖的沖擊。正因?yàn)槿绱?，TVS可用于保護(hù)設(shè)備或電路免受靜電、電感性負(fù)載切換時(shí)產(chǎn)生的瞬變電壓，以及感應(yīng)雷所產(chǎn)生的過(guò)電壓。圖1所示為T(mén)VS的符號(hào)及伏安特性曲線。

TVS管和穩(wěn)壓管一樣，也是反向應(yīng)用的。其中VR稱(chēng)為轉(zhuǎn)折電壓，是反向擊穿之前的臨界電壓。VB是擊穿電壓，其對(duì)應(yīng)的反向電流IT一般取值為1mA。 VC是箝位電壓，當(dāng)TVS管中流過(guò)的峰值電流為IPP的大電流時(shí)，管子兩端電壓就不再上升了。因此TVS管能夠始終把被保護(hù)的器件或設(shè)備的端口電壓限制在VB～VC的有效區(qū)內(nèi)。與穩(wěn)壓管不同的是，IPP的數(shù)值可達(dá)數(shù)百安培，而箝位響應(yīng)時(shí)間僅為1×10-12s。TVS的允許脈沖功率為 PM=VCIPP，且在給定鉗位電壓下，功耗PM越大，其浪涌電流的承受能力越大。

TVS和普通穩(wěn)壓二極管的區(qū)別

TVS和齊納穩(wěn)壓管都能用作穩(wěn)壓，但是齊納擊穿電流更小，大于10V的穩(wěn)壓只有1mA，相對(duì)來(lái)說(shuō)要比齊納二極管擊穿電流要大不少，但是齊納二極管穩(wěn)壓精度可以做的比較高。

TVS：

是一種二極管形式的高效能保護(hù)器件;TVS也是中國(guó)南方的英文呼號(hào);TVS還是英文Transvaginal Ultrasonography (超聲檢查)的縮寫(xiě)，常見(jiàn)于超聲檢查報(bào)告單。

TVS是一種二極管形式的高效能保護(hù)器件。當(dāng)TVS二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它能以10的負(fù)12次方秒量級(jí)的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值，有效地保護(hù)電子線路中的精密元器件，免受各種浪涌脈沖的損壞。由于它具有響應(yīng)速度快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差小、箝位電壓較易控制、無(wú)損壞極限、體積小等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通訊設(shè)備、交/直流電源、汽車(chē)、電子鎮(zhèn)流器、家用電器、儀器儀表(電度表)，RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、 CDMA、GSM、數(shù)字照相機(jī)的保護(hù)、共模/差模保護(hù)、RF耦合/IC驅(qū)動(dòng)接收保護(hù)、電機(jī)電磁波干擾抑制、聲頻/視頻輸入、傳感器/變速器、工控回路、繼電器、接觸器噪音的抑制等各個(gè)領(lǐng)域。

穩(wěn)壓二極管：

英文名稱(chēng)Zener diode，又叫齊納二極管。利用pn結(jié)反向擊穿狀態(tài)，其電流可在很大范圍內(nèi)變化而電壓基本不變的現(xiàn)象，制成的起穩(wěn)壓作用的二極管。[1] 此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件.在這臨界擊穿點(diǎn)上，反向電阻降低到一個(gè)很小的數(shù)值，在這個(gè)低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定，穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來(lái)分檔的，因?yàn)檫@種特性，穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用。穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來(lái)以便在較高的電壓上使用，通過(guò)串聯(lián)就可獲得更高的穩(wěn)定電壓。