• ESD/TVS的特性曲线
• ESD(TVSARRAY)的选用原则
1)截止电压Vrm要大于线路上的最大信号电平;
2)最大箝位电压Vc要低于被保护元件的最大的安全电压;
3)在高频电路中,电容值的大小不要影响线路信号正常工作;
4)瞬态功耗P要能满足外界有可能出现的最大异常瞬态功耗;
5)封装大小是否适合于线路的设计与安装放置;
• ESD器件应用
①Ethernet RJ45
此方案适用传输速率10Mbps/100Mbps/1000Mbps/2.5Gbps/5Gbps。二级采用小封装SOD-323低电容ESD抑 制器防护,静电防护高达30KV,可有效防止静电带来的干扰。一级采用半导体放电管配合RC,可有效进行共模浪涌防护8KV(10/700μs)。
②USB2.0
USB2.0通常采用线对地的静电与浪涌防护技术,最大信号速率为480Mbit/s。在VCC和GND之间采用封装 SOD-123FL TVS,静电防护高达30KV。信号线选用小封装DFN1006-3L低电容ESD抑制器防护,静电防护高达 20KV。
③USB3.2
USB3.2接口相比之前版本传输速率更快,数据传输速率高达10Gbps,相比USB2.0内部信号线对增加SSRX+ /SSRX-/SSTX+/SSTX-,要求静电防护与浪涌防护能力进一步提高。信号线采用芯片级封装CSP0603-2L超低电容 ESD抑制器防护,占用PCB面积小,静电防护高达20KV。Vbus采用小封装DFN1610 ESD抑制器防护,静电防护高达 25KV。
④HDMI
目前广泛使用的HDMI2.1版本,最大传输速率提升至最大支持48Gpbs。HDMI接口如此高速且多路的信号传输, 防止在产品使用过程中ESD瞬态脉冲干扰到HDMI的正常通信,可能打坏HDMI接口控制芯片。信号线采用芯片级封装 CSP0603-2L低电容ESD抑制器防护,占用PCB面积小,静电防护高达20KV。5V Power采用小封装DFN1610 ESD抑 制器防护,静电防护高达25KV。
⑤RS232
RS232一般是9针插头,在TxD和RxD上,逻辑“1”为-3V~-15V;逻辑“0”为+3V~+15V。在RTS、CTS、DSR、 DTR和DCD等控制线上,信号有效为+3V~+15V;信号无效为-3V~-15V。按照逻辑电平选择15V防护,小封装 SOD323 ESD抑制器防护,静电防护高达30KV。
TVS 的选用原则
最主要的是确定被保护电路的最高工作电压或连续工作电压,电路的额定标称电压和最高容限。
浪拓电子FAE选用原则是:
1)TVS额定反向关断电压Vwm应大于或等于被保护电路的最高工作电压,若选用TVS的Vwm太低,在电路正常工作时,TVS可能进入雪崩区而影响电路正常工作 ;
2)TVS的最高箝位电压Vc应小于损坏被保护电路的极限电压 ;
3)在规定的脉冲持续时间内,TVS的最大峰值脉冲功耗Ppp必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率,确定最高箝位电压后,TVS的峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流 ;
4)用于高频电路、高速数据接口电路时,必须注意选取电容量合适的TVS器件;
5)交流电路保护选择双向TVS,直流电路保护选用单向的TVS,多线接口保护应选用“阵列组合式”TVS;