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TVS管ESD防护选型原理应用
资料介绍
随着移动产品、打印机、PC，DVD、机顶盒(STB)等产品的迅速发展，消费者 正要求越来越先进的性能。半导体组件日益趋向小型化、高密度和功能复杂化， 特别是像时尚消费电子和便携式产品等对主板面积要求严格的应用很容易受到 静电放电的影响 ，在设计时可以考虑TVS管的应用。
ESD 保护对高密度、小型化和具有复杂功能的电子设备而言具有重要意义。本 文探讨了采用 TVS 二极管防止 ESD 时，最小击穿电压和击穿电流、最大反向漏 电流和额定反向关断电压等参数对电路的影响及选择准则，并针对便携消费电子 设备、机顶盒、以及个人电脑中的视频线路保护、USB 保护和 RJ-45 接口等介 绍了一些典型应用。
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（完整内容请下载后查看）ESD 原理选型应用
ESD 保护对高密度、小型化和具有复杂功能的电子设备而言具有重要意义。本
文探讨了采用 TVS 二极管防止 ESD 时，最小击穿电压和击穿电流、最大反向漏
电流和额定反向关断电压等参数对电路的影响及选择准则，并针对便携消费电子
设备、机顶盒、以及个人电脑中的视频线路保护、USB 保护和 RJ-45 接口等介
绍了一些典型应用。
随着移动产品、打印机、PC，DVD、机顶盒(STB)等产品的迅速发展，消费者
正要求越来越先进的性能。半导体组件日益趋向小型化、高密度和功能复杂化，
特别是像时尚消费电子和便携式产品等对主板面积要求严格的应用很容易受到
静电放电的影响。一些采用了深亚微米工艺和甚精细线宽布线的复杂半导体功能
电路，对电路瞬变过程的影响更加敏感，将导致上述的问题更加激化。
ESD 保护原理
电路保护元件存在几种技术，当选择电路保护元件时，若设计师选择不当的保护
器件将只能提供错误的安全概念。电路保护元件的选择应根据所要保护的布线情
况、可用的电路板空间以及被保护电路的电特性来决定。此外，了解保护元件的
特性知识也非常必要，需要考虑的重要因素之一是器件的箝位电压。所谓箝位电
压是指在 ESD 器件里跨在 TVS 上的电压，它是被保护 IC 的应变电压。
因为利用先进工艺技术制造的 IC 电路里氧化层比较薄，栅极氧化层更易受到损
害。这意味着较高的箝位电压将在被保护 IC 器件上产生较高的应变电压，并且
增加了失效的概率。
很多保护元件都被设计成可吸收大量的能量，由于元件结构或设计上的原因也导
致其具有很高的箝位电压。由于变阻器的箝位电压太高，他们不能够提供有效的
ESD 保护。此外，由于变阻器的高电容他们也不能给高速数据线路提供保护。
TVS 二极管正是为解决此问题而产生的，它已成为保护便携电子设备的关键性
技术。
TVS 二极管是专门设计用于吸收 ESD 能量并且保护系统免遭 ESD 损害的固态
元件。如果应用得当，TVS 二极管将限制跨在被保护器件上的电压刚好高过额
定工作电压，但是却远低于破坏阈值电压。
TVS 相关参数
处理瞬时脉冲对器件损害的最好办法是将瞬时电流从敏感器件引开。TVS 二极
管在线路板上与被保护线路并联，当瞬时电压超过电路正常工作电压后，TVS
二极管便发生雪崩，提供给瞬时电流一个超低电阻通路，其结果是瞬时电流通
过二极管被引开，避开被保护器件，并且在电压恢复正常值之前使被保护回路
一直保持截止电压。当瞬时脉冲结束以后，TVS 二极管自动回复高阻状态，整
个回路进入正常电压。许多器件在承受多次冲击后，其参数及性能会发生退化，
而只要工作在限定范围内，二极管将不会发生损坏或退化。
从以上过程可以看出，在选择 TVS 二极管时，必须注意以下几个参数的选择：
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