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靜電是一種客觀存在的自然現(xiàn)象，會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品造成的破壞和損傷，造成電子產(chǎn)品和設(shè)備的功能紊亂甚至部件損壞。于是ESD保護(hù)器件就誕生了，那么什么是ESD保護(hù)器件？今天就著重了解一下ESD保護(hù)器件這類元器件產(chǎn)品吧！

一、ESD保護(hù)器件是什么？

ESD靜電保護(hù)元器件是為高速數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用的I/O端口保護(hù)設(shè)計(jì)的器件。

ESD靜電保護(hù)元器件RLESD保護(hù)器件可避免電子設(shè)備中的敏感電路受到ESD的。可提供非常低的電容，與其他同類元件相比具有更優(yōu)異的傳輸線脈沖（TLP）測(cè)試，以及IEC6100-4-2測(cè)試能力，尤其是在多采樣數(shù)（高達(dá)1000）之后。該器件可比傳統(tǒng)的聚合物SEO器件提供更低的觸發(fā)電壓和更低的箝拉電壓，進(jìn)而改善對(duì)敏感電子元件的保護(hù)。

靜電保護(hù)元件(ElertroStatic Discharged Protection)簡(jiǎn)稱ESD，是一種過(guò)壓保護(hù)元件，是為高速數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用的I/O端口保護(hù)設(shè)計(jì)的器件。RLESD保護(hù)器件是用來(lái)避免電子設(shè)備中的敏感電路受到ESD(靜電放電)的影響?？商峁┓浅５偷碾娙?，具有優(yōu)異的傳輸線脈沖（TLP）測(cè)試，以及IEC6100-4-2測(cè)試能力，尤其是在多采樣數(shù)高達(dá)1000之后，進(jìn)而改善對(duì)敏感電子元件的保護(hù)。

常用的ESD保護(hù)器件主要有Diode、Resistor、P/NMOS、BJT、SCR等，因其具有雪崩擊穿、雪崩與注入等特性，能夠瞬間進(jìn)入低阻態(tài)，故具有良好的電流泄放能力，可以作為ESD防護(hù)器件。

二、ESD保護(hù)器件分類

ESD 保護(hù)器件主要有 4 大類，TVS 二極管、壓敏電阻、積層貼片電容器（MLCC）、ESD 抑制器，各個(gè)器件的應(yīng)用場(chǎng)景也不太一樣。如下是幾種保護(hù)器件的特征。

1、對(duì)于 MLCC，MLCC 主要是靠電容量沖入 ESD 放電電流，電容量越大，ESD 性能越好；高速信號(hào)中，電容大又會(huì)引起信號(hào)失真，電容量小 ESD 效果不佳，所以一般 MLCC 用在電源上或者是低速信號(hào)上。

2、對(duì)于 TVS，抗 ESD 性能不錯(cuò)，TVS 一般是最常見(jiàn)也是最常用的抗 ESD 器件。TVS 的極間電容可選擇性大，小到 1pF 以下，大的到 50-100pF，所以一般在高速，電源或者是低速電路中都可以使用，高速信號(hào)中選擇極間電容小的 TVS，比如 usb 信號(hào)上選擇小于 1pF 的 TVS，電源和低速信號(hào)，可以選擇極間電容稍大的 TVS，比如幾十 pF。

3、對(duì)于 ESD 抑制器，內(nèi)部電容量一般都是 1pF 以下，因?yàn)?ESD 抑制器的超低電容量，所以 ESD 抑制器的 Vave 特性比 TVS 好，Vpeak 特性比 TVS 差。

4、對(duì)于壓敏電阻來(lái)說(shuō)，價(jià)格比 TVS 低不少，抗 ESD 性能比 TVS 差。壓敏電阻 1pF 以下電容較少，所以高速信號(hào)上使用會(huì)受限，因?yàn)閮?nèi)部電容量成分，一般壓敏電阻的 Vpeak 特性比 TVS 好一點(diǎn)。

三、ESD保護(hù)器件原理

將ESD靜電保護(hù)二極管并聯(lián)于電路中，當(dāng)電路正常工作時(shí)，它處于截止?fàn)顟B(tài)（高阻態(tài)），不影響線路正常工作，當(dāng)電路出現(xiàn)異常過(guò)壓并達(dá)到其擊穿電壓時(shí)，它迅速由高阻態(tài)變?yōu)榈妥钁B(tài)，給瞬間電流提供低阻抗導(dǎo)通路徑，同時(shí)把異常高壓箝制在一個(gè)安全水平之內(nèi)，從而保護(hù)被保護(hù)IC或線路；當(dāng)異常過(guò)壓消失，其恢復(fù)至高阻態(tài)，電路正常工作。

當(dāng)電壓超過(guò)二極管的導(dǎo)通電壓的時(shí)候，就導(dǎo)通接地放掉，正常信號(hào)一般達(dá)不到導(dǎo)通電壓，不會(huì)達(dá)到該電壓，所以不會(huì)通過(guò)地?fù)p耗，而ESD電壓一般超過(guò)導(dǎo)通電壓，會(huì)使二極管導(dǎo)通，ESD電壓通過(guò)接地放掉，不打壞儀器內(nèi)部。

四、ESD靜電保護(hù)器的作用

之所以稱為ESD靜電保護(hù)器，就是因?yàn)樗淖饔镁褪窃陔娮赢a(chǎn)品設(shè)備受到雷擊浪涌與ESD靜電放電或者其他瞬態(tài)電壓時(shí)，可對(duì)電路進(jìn)行一個(gè)防護(hù)效果，讓電子產(chǎn)品電路免受瞬態(tài)雷擊浪涌與ESD靜電的損害。

ESD靜電保護(hù)器基本上都是通過(guò)靜電進(jìn)行吸收和耗散，產(chǎn)生一個(gè)充電放電的過(guò)程，從而達(dá)到對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行靜電保護(hù)，設(shè)備中的ESD靜電阻抗器一般都不易老化損壞。ESD靜電保護(hù)器工作特性與TVS管一致。

五、ESD保護(hù)器件的主要性能參數(shù)

1、最大工作電壓

允許長(zhǎng)期連續(xù)施加在ESD保護(hù)器件兩端的工頻電壓的有效值，在此工作狀態(tài)下ESD器件保持高阻態(tài)，這個(gè)電壓大于等于正常工作電壓即可。

2、觸發(fā)電壓

ESD元件開始動(dòng)作（導(dǎo)通）電壓，是電壓曲線的最高點(diǎn)。

3、鉗位電壓

關(guān)鍵參數(shù)之一，ESD元件上的類似于穩(wěn)態(tài)電壓，一般在指定時(shí)間（30NS，這個(gè)概念可能很多工程師朋友不太了解）讀取，其值越小使得靜電脈沖對(duì)被保護(hù)器件的損傷越小。

4、漏電電流

在指定直流工作電壓的作用下，ESD保護(hù)器件中流過(guò)的電流，其值越小對(duì)被保護(hù)電路影響越小。

5、電容

關(guān)鍵參數(shù)之一，給定電壓、頻率下測(cè)得。其值越小，對(duì)傳輸信號(hào)影響越小，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的正常傳輸起重要作用。但不是說(shuō)這個(gè)值越小越好，大體上，在高頻信號(hào)需要做ESD防護(hù)的時(shí)候，就需要1PF以下的低容值。

以上就是對(duì)ESD保護(hù)器件的詳細(xì)介紹了，電子產(chǎn)品日益增多，電路保護(hù)也越來(lái)越重要了，對(duì)ESD保護(hù)器件有足夠的了解是必要的！