ESD保護(hù)電路的計算方法及注意事項

為了能更加清晰透徹的掌握ESD保護(hù)電路的設(shè)計，今天就用實際的例子進(jìn)行一遍電路的計算選型，假定C ESD = 330pF，V ESD = 8kV，我們的任務(wù)是計算需要安裝在IC引腳邊上的陶瓷電容器的容值值，并且IC的引腳只能承受 200V 的浪涌電壓，這意味著我們ESD保護(hù)電容需要確保出現(xiàn)在IC引腳上的電壓不能超過200V。

1.計算過程如下：

IC引腳上的最大電壓不能超過200V，我們考慮留有40%的余量，不能直接拿200V來計算，根據(jù)經(jīng)驗，我們僅使用 200V 的 60%，也就是120V，這意味著靜電放電后電容上的電壓為120V，Vfinal=120V。

那么電容的容值可以用下面的公式進(jìn)行計算：

C1=(Cesd*Vesd)/Vfinal-Cesd=(330pF*8kV)/120V-330pF=21.67nF;

那么最接近計算值的電容的標(biāo)準(zhǔn)值為22nF。我們再正向計算一下22nF的C1電容值將在IC引腳上產(chǎn)生電壓為：

Vfinal=(Cesd*Vesd)/(Cesd+C1)=(330pF*8kV)/(22nF+330pF)=118.23V;

因此，我們需要使用額定電壓為200V的22nF陶瓷電容器才能實現(xiàn)ESD防護(hù)的目的。

2.注意事項：

電容器作為ESD保護(hù)器件，成本低應(yīng)用廣泛，需要注意的是對于不需要非常快速響應(yīng)的電路應(yīng)用是有效的，然而，由于電容存在著充放電，這會導(dǎo)致電路在正常工作時，信號會有一定的延時，對于需要非?？焖夙憫?yīng)的應(yīng)用，如短路檢測、過壓檢測等，我們采用較大值的電容去做ESD防護(hù)可能就不適合了，因為這會給引腳信號引入明顯的延遲，這個時候可能就需要考慮成本更高的TVS了。

審核編輯：湯梓紅