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ESD保護器件的種類和應(yīng)用

在電子產(chǎn)品的設(shè)計制造工藝中使用ESD防護器件在STM和PCB設(shè)計中應(yīng)用已經(jīng)很廣泛，比如，經(jīng)常使用的手機內(nèi)部電路，還有PC主板中的防靜電工藝等。在此我們總結(jié)歸納一下都有哪些ESD保護器件。

一、ESD：Electrostatic Discharge

就是當(dāng)靜電能量達到一定程度后，擊穿其間介質(zhì)而進行放電的現(xiàn)象。

是一種極快的瞬間脈沖電流。ESD的特點是持續(xù)時間短(在0.7~1ns之間)，低能量，瞬時高電壓。

二、防護措施

ESD保護器件要有能力把靜電放電的瞬間高電壓抑制到被保護器件可承受的電壓范圍內(nèi)。在為給定的應(yīng)用選擇保護器件的時候，要考慮到ESD保護器件能夠迅速響應(yīng)并把ESD電壓控制到較低的電平。

三、ESD保護器件的分類和性能對比

1)在ESD的保護器件上采用硅材料技術(shù)，有代表性的如TVS二級管。

2)保護器件上使用了氧化鋅材料技術(shù)，如多層氧化鋅壓敏電阻MLV。

3)以高分子聚合物技術(shù)為代表的保護器件。

4)AEM科技新推出的新一代ESD保護器件“***iode”靜電保護器，采用獨有的玻璃陶瓷材料、自有專利制造工藝實現(xiàn)設(shè)計;具有低漏電流(<0.1nA),強耐受靜電沖擊，高穩(wěn)定性，低鉗位電壓(<50V),低容值(<0.25pF)等性能優(yōu)勢，相比較其它的ESD保護器件具有較佳的性價比。

電磁兼容性整改的幾種方法

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使越來越多的電氣和電子設(shè)備進入社會各個角落，電子技術(shù)滲透到各個方面。電氣和電子設(shè)備的密度急劇增加，設(shè)備的發(fā)射功率越來越大，無線電頻譜日益擁擠，致使有限空間的電磁環(huán)境日趨惡化，因此電磁兼容性是需要解決的關(guān)鍵問題。但由于我國電磁兼容起步比較晚，很多的電氣和電子產(chǎn)品由于對電磁兼容性的考慮不足，致使一些電氣和電子產(chǎn)品不合格，重新設(shè)計顯然是不大切和實際的，所以電磁兼容性的改變顯得比較重要了。下邊就筆者在實際工作中對電磁兼容性的整改作個小結(jié)。

首先，要根據(jù)實際情況對產(chǎn)品進行診斷，分析其干擾源所在及其相互干擾的途徑和方式。再根據(jù)分析結(jié)果，有針對性的進行整改。一般來說主要的整改方法有如下幾種。

1、減弱干擾源

在找到干擾源的基礎(chǔ)上，可對干擾源進行允許范圍內(nèi)的減弱，減弱源的方法一般有如下方法：a.在IC的Vcc和GND之間加去耦電容，該電容的容量在0.01μF~0.1μF之間，安裝時注意電容器的引線，使它越短越好。b.在保證靈敏度和信噪比的情況下加衰減器。如VCD、DVD視盤機中的晶振，它對電磁兼容性影響較為嚴(yán)重，減少其幅度就是可行的方法之一，但其不是解決方法。c.還有一個間接的方法就是使信號線遠離干擾源。

2、電線電纜的分類整理

在電子設(shè)備中，線間耦合是一種重要的途徑，也是造成干擾的重要原因，因為頻率的因素，可大體分為高頻耦合與低頻耦合。因耦合方式不同，其整改方法也是不同的，下邊分別討論：

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器件，它具有極快的響應(yīng)時間(亞納秒級)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，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?，以吸收一個瞬間大電流，從而把它的兩端電壓箝制在一個預(yù)定的數(shù)值上，從而保護后面的電路元件不受瞬態(tài)高壓尖峰脈沖的沖擊。正因為如此，TVS可用于保護設(shè)備或電路免受靜電、電感性負載切換時產(chǎn)生的瞬變電壓，以及感應(yīng)雷所產(chǎn)生的過電壓。圖1所示為TVS的符號及伏安特性曲線。

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管中流過的峰值電流為IPP的大電流時，管子兩端電壓就不再上升了。因此TVS管能夠始終把被保護的器件或設(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)值可達數(shù)百安培，而箝位響應(yīng)時間僅為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。