设计在非标准操作保MAX2140的内部ESD二极管

设计在非标准操作保MAX2140的内部ESD二极管

摘要：在对MAX2140 SDARS接收器进行热插拔操作(接通电源或断开电源)时，可能使其内部静电放电(ESD)保护二极管失效，热插拔不是该器件的标准操作。但这种情况会发生在很多应用中，尤其是在汽车工业中，经常会进行热插拔的操作。本文分析了热插拔操作可能造成ESD二极管失效的原因，并帮助设计合理的电路来预防二极管的失效。

概述

在进行装配、测试和故障处理时，有时需要对MAX2140 SDARS接收器进行非标准操作。其中一个例子就是热插拔操作，即在不关闭电源的情况下，直接将该器件与电路进行连接或断开连接。热插拔操作在汽车电子领域尤其常见，因为部件的模块化设计，模块之间的距离以及多个系统同时工作的需求，常常需要重新连接模块。

热插拔操作如何导致二极管失效

热插拔操作会导致瞬变，包括较大的电压、浪涌电流、振铃以及极性倒置。而这些瞬态过程的背后是能量交换、有限的充电/放电时间和自激等物理现象。图1所示是MAX2140的一个热插拔操作。该表达式计算通过电容的瞬时电流，其中和可以用相应的增量值来代替。其中，C是电容的电容值。电容可在0V到5V范围充电。表示0到40µs之间的时间间隔。通过旁路电容的电流可以用下式表示：在40µs瞬态过程中，电缆压降是：该例子在电流为12.5A时电压是6.25V，远远超过了内部ESD二极管能够允许的瞬态指标。外加一个肖特基二极管可以将瞬态过程中的绝大多数浪涌电流旁路掉。可以选择适合脉冲应用的肖特基二极管，基于图2设计，当用一个适当电容将最大浪涌电流减小到一个可接受的范围时，使用一段短电缆即可以显著减小阻抗和压降。

结论

对于器件的非标准使用(如MAX2140接收器的热插拔操作)中出现的问题，我们需要用相应的方法来解决。为了成功实现器件的非标准使用，必须在Maxim支持和同意的情况下，对产品进行认真的设计和合理的测试。* 超过绝对最大额定值的应力可能造成器件的永久性损坏,这些绝对最大额定值只是应力额定值。在操作说明书规定范围外的条件下进行的功能操作不包括在内。在绝对最大额定值条件下工作时间过长会影响器件的稳定性。