原创 Leiditech ESD保护器件的分类及原理

2015-6-29 13:53 676 14 15 分类: 采购与分销
1.1        Leiditech ESD保护器件的分类及原理
       Leiditech ESD保护器件分3类:
①     基于齐纳二极管(Zener Basic)的PESD系列
②     轨到轨(RTR+Zener混合)的RTR系列
③     混合了EMI滤波器,缓冲器,电平转换等功能的IP系列
1.1.1          ESD系列
       ESD系列是基于齐纳二极管的ESD保护器件,反向起作用。ESD脉冲反向通过时,超过VRWM的电压被释放掉。ESD系列分单向和双向两种极性,对线路如何起到保护作用和接法用图例说明。
       下图为 ESD系列单向保护示意图,当干扰脉冲信号超过VRWM时,超过的部分被释放掉。
 
图 1    ESD器件单向保护示意图
单向ESD系列的反向端接被保护的线路,正向端接地。能释放掉反向端输入的超过VRWM的正ESD脉冲,使得脉冲高压不能进入到IC,从而起到保护IC的作用。但是单向ESD系列按上面的接法不能保护从正向端输入的负ESD脉冲,如果要释放负ESD脉冲,那么需要反接,其反向端接地,正向端接被保护线路,如下图所示。
 
图 2   ESD单向保护器件反接示意图
 
 
 
       双向ESD系列一端接要保护的线路,一端接地,无论来自反向还是来自正向的ESD脉冲均被释放,更有效地保护了IC。下图为双向ESD器件正向保护示意图。
 
图 3   ESD器件正向保护示意图
       下图为双向ESD器件反向保护示意图。
图 4   ESD器件反向保护示意图
       那么选择单向还是双向的依据是什么呢?
l         单向ESD系列应用于信号对地是正向(或者负向),即单极性的信号;
l         双向ESD系列应用于信号既高于又低于地,即双极性的信号,如RS232、运放等。
1.1.2          RTR系列
       Rail-to-Rail(RTR)翻译成“轨到轨”,用两个开关二极管串联,被保护的线路接中间,两端一头接正参考源(如电源),一头接负参考源(如地)。因开关二极管是正向起作用,当被保护的线路上有瞬时高压脉冲进入,正向脉冲会通过接到正参考源的二极管释放,负向脉冲会通过接到负参考源的二极管释放。
轨到轨保护器件的接法:中间接被保护线路,VREF1接正参考源(一般接电源),VREF2接负参考源(一般接地)。因二极管导通压降0.7V,故信号电压范围被限制在VREF1+0.7V~VREF2-0.7V之间。RTR型器件连接方法如下图所示。
 
 
图 5   RTR型器件连接方法
当有正向瞬时脉冲通过被保护线路时,通过接到正参考源的开关二极管将高压释放,使得从线路进入到IC的电压在安全范围之内,如下图所示。

图6 RTR器件正向保护示意图
当有负向瞬时脉冲通过被保护线路时,通过接到负参考源的开关二极管将高压释放,使得从线路进入到IC的电压在安全范围之内,如下图所示。

图 7   RTR器件反向保护示意图
 
 
 
但是光“轨到轨”的保护还不完全安全,释放到正参考源上的高压还可能进入到IC,可能对IC造成损坏,因此Leiditech推出的RTR系列在轨到轨开关二极管的基础上,在正向参考源到负向参考源之间增加了一个齐纳二极管,使得超过电源的瞬时脉冲电压能快速释放到地,从而更有效地保护了IC。Leiditech的RTR系列就是“轨到轨”加齐纳二极管的组合保护器件,其内部结构如下图所示。

图 8   RTR器件内部结构图 

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用户3822298 2016-5-12 13:58

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