良好的ESD保護(hù)是什么樣的

隨著系統(tǒng)復(fù)雜性的增加和靈敏度的不斷提高，了解良好的ESD保護(hù)是什么樣子以及如何選擇適合系統(tǒng)及其應(yīng)用的正確ESD保護(hù)器件至關(guān)重要。

電子系統(tǒng)正確運行是不夠的，它必須在應(yīng)用程序可能面臨的所有條件下繼續(xù)以安全的方式運行。因此，必須非常小心地保護(hù)系統(tǒng)免受ESD撞擊的中斷或損壞。

從系統(tǒng)的角度來看，我們可以通過仔細(xì)管理整體系統(tǒng)設(shè)計來幫助最大限度地減少任何潛在的ESD影響。例如， 我們可以首先確保將敏感和重要的電路放置在遠(yuǎn)離電路板周邊的位置.旨在使用最短的電氣路徑連接到保護(hù)裝置，并避免寄生電感。隨著輸入浪涌能量在保護(hù)器件中耗散，將低電容ESD保護(hù)盡可能靠近外部I/O端口非常重要。

我們還希望在正常運行期間保護(hù)裝置對系統(tǒng)有效不可見。應(yīng)盡量減少數(shù)據(jù)通道帶寬的惡化 - 眼圖應(yīng)保持打開狀態(tài)。然而，保護(hù)器件需要立即做出反應(yīng)，在浪涌和ESD事件期間將危險的電流和電壓尖峰分流到地。

如何保護(hù)設(shè)備 – 首先要做的事

了解罷工可能來自何處只是一個開始。是來自人體接觸（人體模型）、其他設(shè)備（機(jī)器模型）還是來自設(shè)備的正常使用（帶電設(shè)備模型）？回答這個問題將使人們了解設(shè)備需要什么級別的保護(hù)。

下一個要問自己的問題是，我們的目標(biāo)是保護(hù)什么。接口特別容易受到ESD損壞和EMI干擾的影響，但對于大多數(shù)接口來說，外部ESD保護(hù)器件將提供良好的保護(hù)。相反，非?？斓?a target="_blank">收發(fā)器SoC需要高度先進(jìn)的ESD保護(hù)器件來實現(xiàn)目標(biāo)IEC ESD魯棒性。當(dāng)今結(jié)合了電源和數(shù)據(jù)功能的接口，如USB Type-C，在選擇保護(hù)時需要更加小心（因為我們還需要考慮數(shù)據(jù)線和電源線V之間的泄漏或短路情況）?？偩€).

系統(tǒng)級魯棒性 – 最薄弱的環(huán)節(jié)

我們經(jīng)常聽說系統(tǒng)級魯棒性與各個組件的魯棒性直接相關(guān)。在實踐中，這取決于幾個因素。最弱的系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備（通常是 SoC）的穩(wěn)健性是關(guān)鍵。但保護(hù)器件的特性也是如此，例如，它能夠?qū)⒗擞侩妷后槲坏阶銐虻偷乃?，讓SoC能夠生存，同時仍然反應(yīng)足夠快，并在其使用壽命期間承受許多ESD事件。其他重要因素包括PCB布局，電線的歐姆電阻和任何電容/電感寄生元件。

靜電放電和殘余鉗位

為了獲得良好的系統(tǒng)級魯棒性，選擇合適的ESD保護(hù)對于在ESD沖擊或其他浪涌事件期間實現(xiàn)系統(tǒng)IC I/O引腳的最小殘余電壓至關(guān)重要。低電容規(guī)格和符合RF標(biāo)準(zhǔn)的布線概念將對信號完整性的影響降至最低。SoC 的端口引腳越敏感，保護(hù)應(yīng)該越有效。

為了將低電容與極低的ESD脈沖箝位電壓相結(jié)合，高級器件在ESD觸發(fā)時提供主動回彈行為。此類設(shè)備在正常工作時具有高阻抗，但在觸發(fā)后切換到低阻抗?fàn)顟B(tài)。在ESD事件發(fā)生后，它們將再次關(guān)閉，以便正常的數(shù)據(jù)通信可以繼續(xù)。

動態(tài)電阻是保護(hù)器件的重要器件參數(shù)。低值意味著當(dāng)器件必須分流較高電流時，鉗位電壓略有增加。

獲得正確的特性

了解數(shù)據(jù)手冊中器件的關(guān)鍵參數(shù)，尤其是“限值”，有助于選擇合適的ESD保護(hù)器件。其中，關(guān)斷電壓VRWM表示漏電流低于指定值I的最大工作電壓范圍.RM.要指示設(shè)備的穩(wěn)健性，還要檢查 I公私合一這是應(yīng)用具有 61000/4 μs 時序的 IEC5-8-20 脈沖時器件可以承受的最大浪涌電流。

ESD和TVS的單向IV特性曲線

而器件的擊穿電壓VBR很重要，對于回彈設(shè)備，此參數(shù)可能會產(chǎn)生誤導(dǎo)。其他需要注意的特性包括二極管電容Cd這與信號線的最大頻率有關(guān)。保護(hù)接口時，VCL箝位電壓也是關(guān)鍵，對于不同峰值電流下的IEC61000-4-5脈沖IPP.最后但并非最不重要的一點是，尋找較低值的動態(tài)電阻R戴恩以獲得更好的箝位性能并監(jiān)控 TLP 曲線，該曲線顯示了 ESD 等高速脈沖的箝位能力。

審核編輯：郭婷