工业控制 | 能源技术 | 汽车电子 | 通信网络 | 安防监控 | 智能电网 | 移动手持 | 无线技术 | 家用电器 | 数字广播 | 消费电子 | 应用软件 | 其他方案

电路设计->控制电路图->保护电路图->ESD保护元件的对比分析及大电流性能鉴定

ESD保护元件的对比分析及大电流性能鉴定

作者:dolphin时间:2012-07-27

ESD保护元件的对比分析及大电流性能鉴定

在人们的日常工作生活中,静电放电(ESD)现象可谓无处不在,瞬间产生的上升时间低于纳秒(ns)、持续时间可达数百纳秒且高达数十安培的电流,会对手机、笔记本电脑等电子系统造成损伤。  图1:典型的ESD保护元件应用电路图  利用屏幕截图和TLP进行ESD保护元件的大电流性能鉴定众所周知,对于电子系统而言,它必须能够在IEC61000-4-2标准测试条件下存续。虽然大部分的ESD保护元件都宣称能够承受IEC61000-4-2所指定的应力冲击等级,如8kV或第四级(Class4),但业界却没有公认的ESD保护元件大电流抑制特性测试的合格标准。对此,安森美半导体给出了自己的定义,也就是在±10kV应力电压(高于8kV)测试下,被测器件仍然符合其数据表规范,且器件特性没有显著变化。图3的屏幕截图就是这样一个范例。从图中可以看出,安森美半导体的TVS元件可以迅速将ESD应力降低,即从8kV静电电压钳位到5至6V的水平;但压敏电阻的曲线则下降得很慢,而且无法降到很低的水平。该曲线表明,TVS器件的恢复时间非常短,经过TVS器件泄漏到后面电路的能量也非常少,特别适合于便携式设备的应用。而在多重应力条件下,两者的差别就表现得更为突出。由于TVS采用二极管工作原理,受到电击后,会立即击穿,然后关闭,对器件没有损伤,因此可以说没有寿命限制。对于压敏电阻而言,它采用的是物理吸收原理,每经过一次ESD事件,材料就会受到一定的物理损伤,形成无法恢复的漏电通道;而且,要达到更好的吸收效果,就要使用更多的材料,使其体积增加,进而限制了在今天小型化产品当中的应用。图4:时域反射(TDR)TLP测试的结构示意图图5:不同ESD保护元件的TLP测试I-V曲线  第三个是超高速ESD保护,如USB2.0HS、HDMI、RF天线等,TVS电容在5pF以下,电容值与钳位相反,不可用传统TVS技术。这方面,客户可以选择安森美半导体的ESD9单向TVS(电容小于2pF)、ESD11和ESD9双向TVS(电容小于0.5pF)、NUP4212和NUP8012单向ESD保护阵列,以及NUP4214双向ESD保护阵列。图6:多层压敏电阻(MLV)与安森美半导体的TVS硅芯片技术发展趋势对比要对电子系统进行ESD保护设计,最有效的方法还是在连接器和端口处放置外部保护元件。在压敏电阻、聚合物和TVS这几种常见保护元件中,前两者分别在经济性和低电容方面占有优势,但TVS则拥有极佳的导电率,并且在多重应用作用下仍能维持强劲性能。安森美半导体提供一系列采用先进封装、拥有极佳性能的TVS元件,分别面向大功率、高速率和超高速率等应用领域,全方面满足客户的高性能ESD保护需求。



评论

技术专区